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雜質(zhì)元素對(duì)鎢合金延展性的影響

鎢合金的延展性是指合金材料在受力而産生破裂之前的塑性變形能力,是延性和展性兩個(gè)概念相近的機(jī)械性質(zhì)合稱,受諸多因素的影響,包括材料成分、原料配比、生産工藝和後處理方式等。下面主要介紹的是雜質(zhì)元素對(duì)鎢合金延展性的影響。

高比重鎢合金的雜質(zhì)元素包括碳、氫、氧、氮、磷和硫元素等。

中鎢在綫鎢合金圖片

中鎢在綫鎢合金圖片

碳元素:一般來說,隨著碳含量的增加,合金中的碳化鎢相的含量也會(huì)增加,進(jìn)而能提高鎢合金的硬度和強(qiáng)度,但是它的延展性會(huì)下降。

氫元素:在高溫下,鎢會(huì)與氫元素反應(yīng)生成氫化鎢,從而會(huì)導(dǎo)致高比重鎢合金的延展性降低,這個(gè)過程也成爲(wèi)氫脆。

氧元素:一般情況下,氧元素的存在會(huì)降低高比重鎢合金的延展性,主要原因是氧元素會(huì)與鎢形成穩(wěn)定的氧化物,而這些氧化物會(huì)在晶界和晶內(nèi)産生應(yīng)力集中。

氧元素圖片

氧元素圖片

氮元素:氮元素的加入可以提高高比重鎢合金的強(qiáng)度和硬度,因爲(wèi)氮元素與鎢原子形成固溶體後會(huì)導(dǎo)致晶格畸變和增強(qiáng)化作用。然而,如果氮元素的含量過高,晶格畸變和化學(xué)反應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致合金的脆性增加,從而降低其延展性。

磷元素:磷元素可以通過原料中的磷化物雜質(zhì)或生産過程中的污染方式進(jìn)入高比重鎢合金中。它的存在會(huì)導(dǎo)致晶界的脆化,從而降低合金的延展性能。

硫元素:硫元素會(huì)促進(jìn)晶粒生長,進(jìn)而影響鎢合金的力學(xué)性能和延展性。此外,硫元素還可以在晶界和粗大晶粒中形成脆性的硫化物,進(jìn)一步降低了合金的延展性和韌性。

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