我國成功研製出高强高延性鉬合金
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- 分類：鉬業新聞
- 發佈於：04 三月 2013
- 作者 CCJ
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鉬是一種稀有的難熔金屬，不但廣泛應用于生産不銹鋼等各類鋼鐵材料，還因鉬合金本身所具有的優良導熱導電、耐高溫等優點而在航空航天、機械、冶金等領域具有廣泛的應用前景。中國的鉬儲量、産量和消費量均居全球第一。但鉬具有低溫脆性，强度低、延性差的特點，鉬合金較難進行深加工，其應用受到較大限制，因此多年來我國的鉬合金産品以鉬的初級産品爲主。研發具有更好性能、更高附加值的鉬合金材料，對于我國鉬業發展有著極其重要的意義。
目前國際上主要采用稀土氧化物彌散强化鉬合金，但通常摻雜時氧化鉬或鉬粉爲固態，摻雜的稀土氧化物只能細化到微米或亞微米級，幷多位于晶界處，不僅强化效果受到限制，且鉬合金容易發生早期斷裂。如何同步提高鉬合金的强度與延、韌性，一直是本領域的挑戰性難題。
西安交通大學金屬材料强度國家重點實驗室孫軍課題組歷時10餘年，最近在此領域取得突破。他們從工程實際需求出發，回溯到材料製備技術的難點，凝練幷解决了相關關鍵科學問題，繼而推動了材料製備技術的創新和突破。他們所研製的納米結構彌散强化鉬合金材料，具有納米稀土氧化物增强粒子與超細晶微觀結構，在獲得顯著强化的同時，其拉伸延性成倍提高。該結果在綫發表于NatureMaterials雜志網站上。評審人認爲這是一項非常重要的原創性研究結果，具有重要的科學與應用價值。
孫軍課題組揭示了稀土氧化物摻雜鉬合金中晶粒及晶內與晶界粒子强韌化尺寸效應特性和機理，建立了强韌化定量解析模型，提出了納米摻雜强韌化的新思路。在此基礎上，孫軍課題組開發了分子級摻雜的液相混合製備含納米稀土氧化物鉬合金的關鍵技術，解决了稀土氧化物的納米化與非團聚化、及其在鉬晶粒內部和晶界均勻彌散分布、以及納米超細晶結構的高溫穩定性等制約該領域發展的三個“瓶頸”難題。所製備的合金中氧化物平均顆粒尺寸小于80nm，鉬晶粒尺寸可達亞微米級，鉬合金的强度與延、韌性均超過已報道的國際一流公司同類材料最好水平，同時明顯降低了其塑脆轉變溫度，幷顯著提高了合金高溫再結晶溫度及高溫强度與拉伸延性。
該項目相關技術已在金堆城鉬業公司實現了規模化應用，取得了顯著的經濟效益與社會效益，幷獲得2012年度教育部技術發明獎一等獎。該項研究得到了國家自然科學基金以及其他國家項目的共同資助。
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