作爲(wèi)高密度鎢基合金的典型代表之一,鎢錸(W-Re)合金是由難熔金屬鎢與難熔金屬錸等化學(xué)元素所組成的一種固溶體合金,因有良好的熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)等性能,而常用作燈泡絲、電接點(diǎn)材料、熱電偶材料、耐高溫材料、耐磨材料和電極材料等。值得一說(shuō)的是,相對(duì)于純鎢絲來(lái)說(shuō),鎢錸絲更適合作爲(wèi)一些高要求電光源産品的燈絲,因爲(wèi)它的使用壽命較長(zhǎng)。
據(jù)中鎢智造瞭解,一些空隙和雜質(zhì)元素C、N在晶界處的集中分布造成鎢晶界之間的弱連接,因而在外力的作用下會(huì)孕育出微裂紋,這些微裂紋的擴(kuò)展會(huì)導(dǎo)致鎢産品發(fā)生脆斷,如鎢絲經(jīng)過(guò)高溫使用發(fā)生再結(jié)晶後就變得很脆,在受衝擊或震動(dòng)的情況下極易斷裂。因此,爲(wèi)了解決燈絲的斷裂問(wèn)題,常在鎢絲中加入3%-5%的錸,它可以使鎢的塑脆轉(zhuǎn)變溫度下降到室溫或室溫以下。
另外,在鎢中添加錸的好處還有提高了高低溫時(shí)的塑性,在高溫區(qū)間,錸幷不能起到強(qiáng)化合金的作用。固溶強(qiáng)化效應(yīng)來(lái)源于固溶原子和位錯(cuò)之間的交互作用,而在高溫環(huán)境下只有以下兩種機(jī)理才能夠起得到作用,一種是來(lái)源于彈性應(yīng)力場(chǎng)的互相作用,另一種是來(lái)源于固溶原子對(duì)基體彈性模量的改變,以上機(jī)理均假設(shè)強(qiáng)化效果正比于固溶濃度,但是高錸含量減弱了鎢釷合金在2000K以上高溫時(shí)的強(qiáng)度,這是因爲(wèi)鎢的剪切模量降低。W-Re合金在變形過(guò)程中易形成孿晶,因而減少了堆垛層位錯(cuò)能量,降低了位錯(cuò)移動(dòng)的晶界阻抗,從而導(dǎo)致位錯(cuò)遷移率增加,促使鎢固溶軟化。
在鎢中添加錸還會(huì)降低了合金原子間的相互作用能,進(jìn)而影響合金的熔點(diǎn),如當(dāng)錸含量爲(wèi)26%時(shí),W-26Re合金的熔點(diǎn)要比純鎢的熔點(diǎn)低近400K。這種熔點(diǎn)的變化對(duì)室溫力學(xué)性能沒(méi)有顯著的影響,但是對(duì)高溫力學(xué)性能會(huì)産生較大影響,如2600K的溫度相當(dāng)于W-26Re-1ThO2合金熔點(diǎn)0.79倍,但是僅僅相當(dāng)于W-ThO2合金熔點(diǎn)的0.70倍。