钨铼合金和钨铼热电偶

钨铼合金和钨铼热电偶

1.概述

1.1 钨和铼及其合金的开展

   原苏联从本世纪50年月开端研讨钨铼合金的物理化学和机器功能、种种范例钨铼热电偶的热电特征和波动性。颠末几年的实行和研讨，于1968年订定了W-5Re/W-20Re和W-10Re/W-20Re两种热电偶分度表。

中国从1958年开端研讨钨铼合金和钨铼热电偶，现已订定了钨铼热电偶的国度尺度。钨铼热电偶不但在真空、复原和惰性愤怒中普遍利用，并且再氧化氛围中可以取代铂铑热电偶测温。分外是钨铼热电偶测钢液温度技能已研讨乐成，在经济上获得了分明的效益

中国的钨矿和钼矿资源丰厚。铼次要从辉钼矿的焙烧烟尘中和炼铜烟尘中提取，因此铼资源也很丰厚。到现在为止，中国曾经构成钨和钨铼合金完备的产业系统，其产品已普遍使用于各产业部分

 

 

1.2 钨铼合金和“铼效应”

实践消费中，钨铼合金的铼含量一样平常不凌驾26%（质量百分数），当铼含量凌驾26%时，钨铼合金将析出第二相（即α相），它是一种高强度和高硬度的构造布局，它给钨铼合金的压力加工和机器加工以及热处置带来难，同时它对钨铼合金质料的功能有明显的不良影响，分外是对质料的匀称性有分明的影响。

W-28Re合金按惯例工艺举行消费，接纳差别的退火制度处置，析出的第二相是差别的。退火后随炉冷却的W-28Re合金样品，析出的第二相数目最多，该种质料的拉伸强度和延伸率低落，丝材严峻发脆。当退火温度凌驾1550℃时，第二相析出数目增长，从而质料的脆性更增长。因而在消费理论中，1450-1500℃退火落伍行快冷，丝材塑性最好，凌驾1500℃退火，丝材变脆。质料功能的改动与第二相析出数目有关。

钨铼合金与纯钨比力，不但强度高，并且延性好，这便是铼效应作用的后果，表明如下：

1：铼添加到钨（或钼）中，天生具有大的外表张力的络合氧化物。这种氧化物不潮湿晶界，而是收集成圆球状。她进步了钨铼合金（或钼铼合金）的晶界强度，同时也进步了延性

2：钨（或钼）中添加铼，次要低落氧在合金晶界的消融度，这是由于价电子从铼转移到钨（或钼）中的晶格上。

3：钨（或钼）中添加铼。在变形历程中有利于孪晶构成，增加了堆垛层位错能量。

Simpson以为：对钨（或钼）而言，每每在晶界面的纯洁地区中孕育出裂纹，这些裂纹是由于晶间解理而分散构成的。因而他以为：用上述第一层次论来表明“铼效应”是不紧张的；用第二层次论表明“铼效应”每每与实践状况相反。用第三层次论，构成孪晶的说法被少数人所供认。铼低落位错挪动的晶界阻抗，从而招致位错迁徙率增长，促使钨（或钼）固溶硬化。

在钨铼合金系列中，铼浓度低时，合金硬化征象分明。铼浓度高时，硬化征象消散。这大概是由于溶质原子发生的内应力的增量凌驾热应力的减量。

铼添加到钨中制取的钨铼合金，由于“铼效应”的作用，钨铼合金具有一系列的优秀功能，如高熔点，高硬度、高强度、高塑性、高电阻率、高热电势值、高再结晶温度、低蒸汽压、低的电子逸出功和低的塑-脆性变化温度等。它是宇航技能的低温布局质料、丈量低温的热电偶质料、牢靠性高、寿命长的电子质料、耐磨抗蚀的电接点质料等。

 

钨铼合金

2.钨铼合金

2.1钨铼合金的消费

钨铼合金的次要特征是高熔点、高强度、高硬度和高纯度(99.95%以上)，一样平常的冶金办法是消费不了的，要使用特别的冶金办法，且工艺冗长。钨铼合金消费工艺大抵包罗四大局部：

1：钨化合物和钨粉消费

2：铼化合物和铼粉消费

3：钨铼合金粉和坯件消费

4：钨铼合金的压力加工等

从工艺流程图看出：粉末冶金法占有主导位置，而熔炼法占主要位置。两种办法消费的钨铼合金，其次要功能类似，但粉末冶金法制品率高而本钱低，以是大少数接纳粉末冶金办法消费钨铼合金。钨化合物和铼化合物消费以离子互换法和萃取法占主导位置，它所消费的化合物纯度高，同时收得率高，本钱低，是以后广泛接纳的消费工艺。

 

钨铼合金的压力加工：

钨铼合金举行压力加工有两个目标：一是把原来块状金属酿成所必要的外形；二是改进产品的某些功能，如增长密度，进步强度，改进塑性等。加工历程一样平常分为首次变形（即开坯）和第二次加工。加压和铸造属于首次变形历程，轧制和拉拔属于第二次加工。

粉末冶金办法消费的钨铼合金坯件，由于它是细的结晶构造，一样平常不必要挤压开坯，可间接举行轧制，取得带材和板材；也可间接旋锻，然后拉丝，取得种种规格的棒材和丝材。而电弧熔炼和电子束熔炼的铸锭，它为柱状结晶构造，必需先辈行挤压开坯，使柱状结晶破裂为细晶，脆性身分被剖析，消费裂纹的大概性增加，则酿成具有充足进一步压力加工的大概性。

钨铼合金在压力加工历程中，首次变形时，它的脆性很明显，分外是含铼量低的钨铼合金。随着变形量增长，它的强度不停增长，塑性也不停增长，它的加工功能渐渐失掉改进。

钨铼合金压力加工与纯钨压力加工相比，其工艺特点和要求是：

（1）    加工温度进步50-100°

（2）    道次压下量低落10-20%

（3）    消弭应力退火次数大大增长，铼含量高的钨铼合金更是云云，这是由于铼的强化效应和加工硬化水平来得快所致。在拉丝历程中，含铼量高的钨铼合金丝拉拔3~4道次需举行一次消弭应力退火，而含铼量低的钨铼合金丝拉拔6~8道次需举行一次消弭应力退火，才干使拉丝历程顺遂举行。消弭应力退火次数还与加工温度有关，它随加工温度低落而增长退火次数。

（4）    钨铼合金的强度和硬度高，在加工历程中必需利用热等静压抑法制造的硬质合金模。在链式拉丝机拉丝时，平凡粉末冶金法制造的硬质合金模，拉过一道次，丝径变粗，而热等静压抑法制造的硬质合金模，拉过7~8模次，丝径还无变革。

（5）    温加工时，铼氧化天生的七氧化二铼浸透到晶界处，使合金发生裂纹，发生少量废品。

（6）    压力加工钨铼合金常用办法有：挤压、轧制、旋锻、拉拔等。