文献类型：期刊文章

作　　者：王慧[1,2] 丁晨师[1,2] 谢卓明[1] 刘瑞[1] 方前锋[1] 王先平[1] 刘长松[1] 吴学邦[1]

Wang Hui;Ding Chenshi;Xie Zhuoming;Liu Rui;Fang Qianfeng;Wang Xianping;Liu Changsong;Wu Xuebang(Institute of Solid State Physics,Hefei Institutes of Physical Science,Chinese Academy of Sciences,Hefei 230031,China;University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China)

机构地区：[1]中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所,安徽合肥230031 [2]中国科学技术大学,安徽合肥230026

出　　处：《稀有金属材料与工程》

基　　金：国家基金委基金项目(52325103,12375260);科技部国家磁约束核聚变能发展研究专项(2019YFE03110200);中国科学院战略性先导科技专项(XDB0470303)。

年　　份：2024

卷　　号：53

期　　号：5

起止页码：1321-1331

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2023、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EI、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：采用机械球磨和放电等离子烧结法(SPS)制备了W-0.5%ZrC-(1, 3)%Re(WZC1R,WZC3R)和W-0.5%HfC-(1,3)%Re(WHC1R,WHC3R)(质量分数)4种钨基材料,并对其微结构、力学性能和高温稳定性进行了测试与分析。WZC3R合金在500℃时的极限抗拉强度(UTS)高达728 MPa,600℃时UTS维持653 MPa,比SPS制备的纯W提升近2.1倍。弥散分布的纳米尺寸ZrC颗粒起到钉扎晶界和位错的作用,提升了材料强度,此外抑制晶粒粗化带来细晶强化作用。WHC3R在400℃时,其延伸率为13.9%,韧脆转变温度(ductile-brittle transition temperature, DBTT)介于300℃和400℃,比SPS制备的W-ZrC和纯W分别降低200℃和300℃。固溶元素Re通过增加可动滑移面的数量,降低引发塑性变形所需的临界应力,从而改善钨材料的韧性。SPS制备的4种钨基材料展现出优异的热稳定性,1600℃真空退火1 h后,试样的晶粒尺寸和维氏显微硬度均未显著变化。其原因是Re溶质原子使钨产生晶格畸变,抑制高温下钨原子的扩散,阻碍晶界迁移,减缓钨晶粒粗化的动力学过程,从而提升材料的高温稳定性。

关 键 词：钨合金  固溶强化 弥散强化 力学性能 高温稳定性  

分 类 号：TG146.411[材料类]