钼电极的组织结构变化
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- 分类：钼的知识
- 发布于 2014年7月21日
- 作者：ling
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为了分析钼电极在电熔窑中长期工作以后内部组织结构的变化，以及结构变化对电极抗腐蚀性能的影响。用显微镜、扫描电子显微镜和电子探针对使用后的钼电极进行金相研究。
使用前电极是轧制状态，具有纤维状结构。某厂拉丝全电熔窑化生料的主电极采用板状电极，原始厚度10mm，在1450℃工作375天，电极表面腐蚀掉1mm。电极断面分成三层，两边是渗氧层，氧含量比使用前增高了约100倍，表面凹凸不平是腐蚀不均造成的。对渗氧层进行扫描电镜观察发现有大量球状氧化物沉淀。
而该厂的平板窑槽砖下部加热用板状钼电极，电极工作约三年，厚度仅减少2mm。由于不和生料接触，电极表面没有渗氧层，腐蚀比较均匀。
由金相研究可以得知，钼电极长期工作以后，不论是在生料中，还是在熟料中都没有晶间腐蚀，只有表面接触腐蚀，因而在使用过程中电极不会发生剥落。
钼电极在高温长期工作以后发生了再结晶，原始的纤维状结构变成了粗大的等轴晶，在室温下这种结构是很脆的，不能承受冲击载荷。因此，在拆卸电极时，为了防止电极折断，要避免锤击。
某厂采用粉末冶金轧制Mo板，池窑上采用熔炼及轧制钼合金板(Mo—0.5Ti—0.02C)，这两种材料的再结晶温度都不高，前者约为1050℃，后者约为1250℃，在高温玻璃液中(1300℃～1400℃)长期工作后，轧制板材的纤维组织完全转变成再结晶晶粒组织，相对应的钼合金断面在肉眼下观察时，发现断面中心部分的金属光泽强，而与玻璃液相接触的表面部分(约2mm)的金属光泽差，前者晶粒巨大，后者稍小些。沿Mo板厚度进行取样及分析，发现长期使用后的Mo中的含氧量有明显增加，使用前钼合金板含氧量为0.004wt%，使用后有明显增加，如Mo板表面处含氧量已达到0.38wt%，约增加100倍，Mo板中心处也增加10倍左右。Mo板在弱氧化性玻璃液中长期使用后，其外表面被MoO2或更低价的氧化钼所包围，在高温下氧化钼中的氧原子向金属内部进行长期的热扩散而使氧含量有不同程度的增加。在钼合金板材最外层的金相照片上可以看到有密集的氧化物质点弥散在晶粒内部及晶界处。
使用后的Mo板还存在着许多晶间裂纹，因此使这些再结晶组织的板材变脆，所以在Mo板拆卸和第二次重复使用时一定要小心操作以免脆断，长期使用后的板材抗张强度有明显降低，如Mo—0.5Ti合金板在1400℃玻璃液中工作一年之后其室温拉伸强度值由95kg/mm2下降到22～30kg/mm2。Mo及钼合金在高温玻璃液中长期使用后转变成完全再结晶晶粒组织，使用一年后Mo板中氧含量约增加50倍以上，最高可达0.38%，强度有明显降低，但并不影响继续使用。
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