[发明专利]一种MoHfTiBC系钼合金

说明书

本发明公开了一种MoHfTiBC系钼合金。所述MoHfTiBC系钼合金由如下质量百分比的组分组成：Ti 0.3％‑0.8％，Hf 0.05％‑0.25％，B 0.01％‑0.10％，C 0.01％‑0.09％，余量为Mo。本发明生产的合金与纯Mo、TZM及掺杂稀土元素镧的La‑TZM合金相比，具有更高的横向塑性、更高的高温力学性能，可适用于高温反应器大功率涡轮机叶片，在电子电气工业上用做电子管阴极、栅极、高压整流元件，火箭喷管喉衬、配气阀体、喷嘴、燃气导管，核能源设备上的辐射罩、支撑架、热交换器、轨条等。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种高横向塑性、高强耐热的MoHfTiBC系钼合金。

背景技术

随着电子电气、兵器和核能源等工业的发展，对钼合金的横向塑性和高温强度提出了越来越高的要求。高的横向塑性和高的高温强度已经成为高温反应器大功率涡轮机叶片在电子电气工业上用做电子管阴极、栅极、高压整流元件，火箭喷管喉衬、配气阀体、喷嘴、燃气导管，核能源设备上的辐射罩、支撑架、热交换器、轨条等的必要的性能。

高横向塑性Mo及Mo合金棒中重要用途之一是制做高性能大功率高效微波管上的阴极套筒和阴极托架，它们的性能直接影响着阴极的发射效率、微波管输出功率和工作稳定性。制作阴极套筒和托架的过程如下：用钼合金棒车削出所需套筒的形状，填充W粉后，用一直径略大于套筒直径的球将钼合金套筒或托架与填充钨粉压制成一体，然后对其进行烧结。但是目前不论国产还是进口的钼合金棒，横向伸长率几乎为零，在压制过程中，甚至是车削过程中就产生了开裂，成材率几乎为零，已严重影响了大功率高效微波管的研制和生产。再如，核能源设备上用做辐射罩、支撑架、热交换器、轨条等钼合金要求其具备非常高的高温强度才能满足要求。

因此，提高钼合金的高温性能和横向塑性已经成为当下研究者和生产者的主要任务。针对这一任务，先后发展出了很多钼合金：①钼铼合金。由于铼元素的添加，使钼铼合金的性质得以显著改善，合金的强度、塑性均得到提高，并降低了合金的塑-脆转变温度。铼含量为40％～50％时性能最好。由于铼的价格高，含量如此高的情况下，合金的成本大幅提高。②Mo-Si系合金。采用电弧熔炼法和粉末冶金法制备的Mo-Si-B合金。具有非常好的抗氧化性能而且具有良好的高温力学性能，合金母相为Mo5SiB2，第二相为钼金属相(α-Mo)，钼金属相提高了韧性，但合金棒材横向塑性需要进一步提高。③稀土氧化物掺杂钼合金。主要稀土氧化物为氧化镧。稀土氧化物粒子周围形成强应力场，阻碍晶界迁移，细化晶粒，并且阻碍了再结晶晶粒向等轴晶的转变，提高再结晶温度。合金轻度也得到提高，当合金棒材横向塑性较之纯钼棒没有得到显著提高。④TZM合金。在钼中添加合金元素Ti、Zr等制备的钼合金。TZM合金中，合金元素总量不超过1％，具熔点高，强度大，弹性模量高，膨胀系数小，导电导热性好，抗蚀性强以及高温力学性能和抗蠕变性能良好。同样存在较之纯钼棒，合金横向塑性没有得到显著提高的问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足，提供一种高横向塑性、高强耐热的MoHfTiBC系钼合金。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述MoHfTiBC系钼合金由如下质量百分比的组分组成：Ti 0.3％-0.8％，Hf0.05％-0.25％，B 0.01％-0.10％，C 0.01％-0.09％，余量为Mo。

优选地，所述MoHfTiBC系钼合金由如下质量百分比的组分组成：Ti 0.4％-0.6％，Hf0.05％-0.20％，B 0.01％-0.06％，C 0.01％-0.09％，余量为Mo。

优选地，所述MoHfTiBC系钼合金由如下质量百分比的组分组成：Ti 0.5％，Hf0.18％，B 0.04％，C 0.018％，余量为Mo。

下面对本发明做进一步说明：