粉末冶金Mo-Re 合金微觀組織及高溫拉伸性能

林小輝，薛建嶸，高選喬，梁 靜，張 新，李延超，楊毅超，張 文

西北有色金屬研究院,西安 710016

Mo-Re 合金是Mo 與Re 形成的一種性能優異的固溶Mo 合金。Mo-Re 合金具有熔點高、韌-脆轉變溫度低、加工性能好、強度高、塑性好、在高溫下反復使用后不產生脆化等特點，被廣泛應用于測溫、電子器件、高溫結構材料等領域[1-3]。近年來的研究發現，Mo-Re 合金經高溫中子輻照（760～800 ℃）后仍具有一定的塑性，輻照損傷引起的脆化現象要低于純Mo[4]，被認為是非常有應用前景的新型高溫反應堆用包殼、熱管和堆芯結構件的候選材料，因此，國內外針對Mo-Re 合金的核性能也開展了諸多研究[5-8]。

Mo-Re 合金中Re 含量一般為3%～51%（質量分數，下同）[9]。當Re 含量較低時，Re 對Mo性能的改善并不明顯[10]，Re 含量高于10%時才會產生明顯的Re 強化效應，當Re 含量處于9%～14%時，室溫塑性最佳，Mo-Re 合金的延伸率最好，可達到30%～40%，同時加工硬化率較低，具有優異的加工性能；Re 含量達到40%左右時，Mo-Re 合金的強度最高，同時具有優異的塑性變形能力，存在最強的固溶強化作用[11]；當Re 含量繼續增大，會出現析出相[12]，析出相的出現會對材料的加工性能及力學性能帶來不利影響。因此針對不同的應用需求，一般會選擇不同Re 含量的Mo-Re 合金。本文選擇Mo-14Re 合金和Mo-42Re合金（質量分數），分析了不同Re 含量的Mo-Re合金在制備過程中微觀組織及相組成的變化，研究了合金室溫及高溫下的拉伸性能，結合斷口形貌討論了合金斷裂機制，為不同環境下的Mo-Re 合金應用選材提供參考。

1 實驗材料及方法

采用粉末冶金結合壓力加工制備了Mo-14Re和Mo-42Re 合金棒材，其化學成分如表1 所示，其中Mo-14Re 中Re 質量分數為14.28%，Mo-42Re中Re 質量分數為41.89%。……