大尺寸钨镧块烧结分层机理探究
2021-06-19董建英姚惠龙阚金锋张林海
中国钨业 2021年1期
关键词:工艺
董建英,钟 铭,姚惠龙,阚金锋,张林海
(1.安泰科技股份有限公司,北京 100081;2.安泰天龙钨钼科技有限公司,天津 301800)
钨具有熔点高(3650K)、弹性模量高、蒸气压低、高温强度好、电子发射能力强等特点,故很早就被用作耐高温结构件和热电子发射材料,但纯钨在高温下容易再结晶形成等轴状晶粒并长大,使其抗变形能力下降,同时钨电子逸出功高(4.55 eV),耐烧损能力差[1-3]。稀土氧化物的熔点高、与钨固溶度小、电子逸出功低[4]。在钨中添加一些稀土氧化物不仅能细化晶粒,使其整体力学性能升高,耐烧损能力升高,而且能降低产品的电子逸出功,提升耐烧损能力,最常用的稀土氧化物为La2O3。大规格的钨镧材料可以应用于抗高温变形结构件、大型大功率激光器、大型等离子体发生器以及一些其他用途。大规格钨镧件一般的制备流程为:粉末→烧结→轧制→机加工→成品。然而通过研究发现:大规格的钨镧坯料在烧结时会有一些问题,即发生烧结分层现象,尤其是三向尺寸都大于50 mm烧坯在烧结时更容易发生烧结分层现象。本文对80 mm×80 mm×170 mm钨镧块的烧结情况进行了详细研究,通过金相显微镜、SEM、EDS、超声探伤等手段对烧结后坯料以及轧制后半成品料的组织结构进行了详细分析;通过ICP-AES对不同区域的成分和含量,以及La2O3在坯条内部的分布规律做了详细研究;通过烧结工艺的调整解决了烧结分层问题,得到了高密度、高均匀性、良好变形性能的钨镧坯料。
1 试验
1.1 原料
试验采用的粉末为固—液掺杂方式制备的钨镧20粉末,粒度2.0 μm,纯度99.95%(氧和镧含量另计),La2O3含量1.8%~2.2%。……
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