Lá hợp kim molypden-rhenium

Hợp kim molypden-rhenium là một hợp kim bao gồm molypden là nguyên tố cơ bản và rhenium là nguyên tố hợp kim. Hợp kim có tác dụng rheni để cải thiện độ dẻo và hàm lượng rheni trong hợp kim thường nằm trong khoảng 11% đến 50% (phần khối lượng).

Molypden kim loại chịu lửa không chỉ có tính dẫn nhiệt, dẫn điện, chống ăn mòn tuyệt vời mà còn có hệ số giãn nở nhiệt thấp, độ cứng cao, độ bền nhiệt độ cao tốt, vì vậy molypden trong ngành điện tử, công nghiệp hàng không vũ trụ, công nghiệp năng lượng và các lĩnh vực khác có một loạt các sử dụng. Tuy nhiên, molypden kim loại nguyên chất tương đối giòn ở nhiệt độ phòng, hiệu suất xử lý kém, hiệu suất hàn kém, dễ bị oxy hóa, độ giòn tái kết tinh và các điểm khác, tất cả đều hạn chế ứng dụng molypden kim loại nguyên chất. Thêm một lượng nguyên tố hợp kim nhất định như C, B, K, Si, Al, Re và các nguyên tố đất hiếm là cách hiệu quả để cải thiện độ giòn của molypden kim loại. Trong số đó, vai trò của nguyên tố hợp kim rheni là nổi bật nhất, việc bổ sung nguyên tố rheni không chỉ có thể cải thiện hiệu suất nhiệt độ phòng của molypden, hiệu suất hàn mà còn có thể cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao của molypden.

Kể từ khi phát hiện ra rằng hợp kim Mo50Re có độ dẻo và độ bền tốt hơn molypden vào năm 1955, nhiều nhà nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu chi tiết và chuyên sâu về các đặc tính cấu trúc vi mô và công nghệ xử lý của hợp kim molypden rheni. Trong nghiên cứu ban đầu, Savitsky người Nga đã có đóng góp đáng kể vào kết quả nghiên cứu của chính mình trong chuyên khảo của mình. Davidson và cộng sự. nghiên cứu một cách có hệ thống các hằng số đàn hồi của hợp kim molypden-rhenium.

Trong những năm gần đây, hợp kim molypden-rhenium đã được điều chế bằng phương pháp luyện kim bột thiêu kết ở nhiệt độ trung bình của Garin và cộng sự, sau đó Mannheim và cộng sự đã nghiên cứu hiện tượng đông cứng của hợp kim. Todd và cộng sự. đã nghiên cứu các tính chất cơ học và cấu trúc vi mô của các hợp kim molypden-rhenium khác nhau. Bernd và cộng sự. tập trung vào đặc tính mỏi ở nhiệt độ cao của hợp kim molypden-rhenium. Do giá rheni cao, Xing Yinghua et al. đã nghiên cứu một cách có hệ thống ảnh hưởng của việc thêm một lượng nhỏ rheni lên các đặc tính cấu trúc vi mô của molypden. Hợp kim molybdenum-rhenium được sản xuất bởi Rhenium Alloys, Inc., bao gồm bột hợp kim molypden-rhenium, dây, tấm, ống và thanh. Các thành phần chính của nó là Mo41Re, Mo44.5Re và Mo47.5Re. Nhưng vì rheni đắt tiền nên trong những năm gần đây nhiều nhà nghiên cứu đã tập trung vào các hợp kim có hàm lượng rheni thấp.

Nghiên cứu về hợp kim molypden-rhenium Mannheim et al. cho thấy không tìm thấy vết nứt rõ ràng nào trong phôi luyện kim bột MO25Re và Mo50Re sau khi biến dạng 25% ở nhiệt độ phòng. Người ta cũng báo cáo rằng thỏi hợp kim molypden rheni chứa 35% Re có thể biến dạng hơn 90% ở nhiệt độ phòng mà không bị nứt. Tuy nhiên, việc mở hợp kim molypden rheni thường được chọn để xử lý nóng, nhiệt độ biến dạng của lần vượt qua ban đầu lớn hơn 1400 độ và tốc độ biến dạng lớn hơn 20%. Hợp kim molypden-rhenium sau khi mở thường được xử lý ở nhiệt độ lạnh hoặc thậm chí ở nhiệt độ phòng. Quá trình ủ kết tinh lại được thực hiện khi tổng tỷ lệ biến dạng đạt 50% ~ 90%.

Tính chất cơ học - tính chất đàn hồi của hợp kim molypden rheni
Rheni nguyên chất có mô đun đàn hồi chỉ đứng sau osmium, với giá trị 468 GPa, và molypden nguyên chất có mô đun đàn hồi 330 GPa. Mô đun đàn hồi của hợp kim molypden rheni nằm giữa hai loại. Khi hàm lượng rheni nhỏ hơn 52%, mô đun Young, mô đun cắt và tỷ lệ Poisson tăng khi hàm lượng rheni tăng. Khi hàm lượng rheni đạt 43% thì mô đun Young và mô đun cắt có giá trị lớn nhất. Nguyên tố rheni có thể làm thay đổi tính dị hướng của hợp kim molypden, khi hàm lượng rheni tăng thì hằng số đàn hồi theo hướng (100) giảm, trong khi hằng số đàn hồi theo hướng (110) và (111) tăng khi rheni hàm lượng là 50%, hợp kim molypden rheni hoạt động như đẳng hướng và hằng số đàn hồi là như nhau theo các hướng khác nhau.

Tính chất cơ học của hợp kim molypden-rhenium - độ bền và độ giãn dài
Rhenium không chỉ có thể cải thiện độ bền của molypden ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao mà còn cải thiện độ dẻo của molypden. Độ bền kéo của molypden nguyên chất ở nhiệt độ phòng là khoảng 650 MPa, và độ bền kéo của hợp kim molypden rheni với rheni cao có thể đạt tới hơn 1000MPa. Độ giãn dài của molypden nguyên chất ở nhiệt độ phòng là 0, và độ giãn dài của hợp kim molypden-rhenium có thể đạt tới hơn 20%. Ở 1473 K, độ bền kéo của Mo47.5Re là 230 MPa và độ giãn dài là 8%, trong khi độ bền kéo của molypden nguyên chất chỉ là 100 MPa. Với sự gia tăng hàm lượng rheni, hệ số ứng suất và chỉ số độ cứng tăng lên, nhưng hệ số ứng suất của hợp kim molypden-rhenium nhỏ hơn nhiều so với rheni nguyên chất. Do đó, hiện tượng làm cứng của hợp kim molypden rheni nhỏ hơn nhiều so với rheni nguyên chất và hiệu suất xử lý của hợp kim molypden rheni tốt hơn so với rheni nguyên chất.

Hợp kim molybdenum rheni Tính chất cơ học của hợp kim molypden rheni - tính chất rão
Đặc tính rão ở nhiệt độ cao là một chỉ số quan trọng để đo đặc tính nhiệt độ cao của kim loại. Bernd và cộng sự đã nghiên cứu các thành phần khác nhau của hợp kim molypden-rhenium ở nhiệt độ 1600 độ, 25 MPa. So với các hợp kim molypden-rhenium khác, hợp kim Mo51Re có độ dẻo cao hơn và tốc độ rão cao hơn nên thời gian gãy của nó ngắn hơn.

Ứng dụng hợp kim molypden rheni
Hợp kim molypden rheni có thể được sử dụng làm vật liệu mục tiêu ống tia X quay tốc độ cao, tấm lưới có tuổi thọ cao liên lạc vi sóng, ống gia nhiệt lõi lò phản ứng không gian, bộ phận làm nóng lò nhiệt độ cao, cặp nhiệt độ cao, v.v. Độ bền kéo và điện trở suất dẻo của hợp kim molypden-rhenium ở nhiệt độ phòng tăng cùng với sự gia tăng hàm lượng rheni. Mo-5%Re và Mo-41%Re thường được sử dụng làm vật liệu dây cặp nhiệt điện cho vật liệu kết cấu hàng không vũ trụ. Mo-50%Re được sử dụng làm vật liệu kết cấu nhiệt độ cao.

Chú phổ biến: lá hợp kim molybdenum-rhenium, nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy sản xuất lá hợp kim molybdenum-rhenium Trung Quốc