难熔金属一般指熔点高于2000℃的金属材料,包括钨、钼、钽、铌、钒、锆等,其使用温度范围1100~3320℃,远高于高温合金。
1903年德国W.von 博尔顿[注]制得钽丝,作为白炽灯丝。1909年美国W.D.库利吉[注]用粉末冶金方法制得钨丝取代钽丝,用于白炽灯。1910年用粉末冶金方法制成钼丝,从而开拓了钨、钼粉末冶金的道路。
用粉末冶金方法生产的难熔金属及其合金材料。
难熔金属一般指熔点高于2000℃的金属材料,包括钨、钼、钽、铌、钒、锆等,其使用温度范围1100~3320℃,远高于高温合金。
1903年德国W.von 博尔顿[注]制得钽丝,作为白炽灯丝。1909年美国W.D.库利吉[注]用粉末冶金方法制得钨丝取代钽丝,用于白炽灯。1910年用粉末冶金方法制成钼丝,从而开拓了钨、钼粉末冶金的道路。
难熔金属材料一般采用粉末冶金方法制备。同熔炼工艺比较,粉末冶金工艺的优点是:制成的合金成分和组织均匀,晶粒尺寸小,工艺流程短,能耗低。
粉末冶金烧结技术是制备难熔金属及其合金的关键工序,对产品的最终性能起着决定性作用。常规烧结方法有氢气烧结、真空烧结、热等静压烧结、真空后续热等静压烧结等。新发展的烧结工艺有:①微波烧结。通过电磁场使材料整体加热至烧结温度来实现致密化。微波烧结炉采用微波发生器作为热源。②放电等离子烧结。将直流脉冲电流和压制压力施加于待烧结粉末,经放电活化、热塑变形和冷却过程完成制取高性能材料。
由于具有高熔点、优异的高温力学性能等特点,粉末冶金难熔金属材料在航空航天、电子信息、能源、冶金和核工业等国防及民用领域有着广泛的应用。如钨基合金中的W-Ni-Fe高密度合金被广泛应用于穿甲弹材料、平衡配重元件、惯性元件等。钨、钼及铌制成的合金具有良好的机械性能,可在高温下使用,已成为宇航、火箭和导弹等方面的重要材料。钨铼合金的强度高,抗蚀性能好,可用作原子能和核工程的核燃料贮存器、控制器以及核动力系统中液态金属钠、锂的贮存器。此外,由于钨及其合金对X、γ射线的衰减能力很强,是用作各种放射性源的屏蔽元件或容器的一种理想材料,在核工业领域中用作防辐射屏蔽材料。