[发明专利]钼、铼和钨的合金

说明书

本发明涉及钼合金、此合金一方面保持较好的延性和抗腐蚀性，同时其抗拉强度有改善、且其再结晶温度较高。

钼金属有各种专门应用，这些应用需要特殊的性能。钼的熔点2630℃，超过铁的熔点1000℃。这使它可以用于熔炉部件、火箭喷咀和其它使用高温场合，但大多数金属则熔化或损坏。在非氧化性条件下钼具有非凡的抗无机酸腐蚀的能力。

但是，由于钼的熔点高和延性差，因此需要特殊的制造工艺。

要想获得具有适宜机械性能的钼制部件，一般取决于要在它再结晶温度以下进行加工。如果任再结晶发生，钼在较低温度下（如接近室温或更低）易于脆化。当加工过程要求钎焊或焊接，则再结晶很难避免，因为在钎焊或焊接现场易于发生再结晶。一旦发生再结晶，焊接之后要进行温热处理以改善延性。再结晶的钼易于变脆的倾向就是它在很多应用中的主要障碍。

本发明的目的在于提供一种包括钼、铼和钨的合金，它具有改进的抗侵蚀能力（erosion    resistance）和抗拉强度，并且再结晶温度较高，同时又能保持较好的延性和抗腐蚀能力（corrosion    resistance）。

本发明一般来说涉及钼合金性质的改进，这种钼合金包括大约10-41%（重量）的铼。更具体地说，本发明涉及一种合金，此合金包括约77%（重量）的钼、约13%（重量）的铼和约10%（重量）的钨，以及约50-100ppm的碳。如以原子百分比计，应换算为此合金包括约86.6%的钼、约7.5%的铼、约5.9%的钨。此合金与Mo-13%（重量）Re合金相比，其抗拉强度要高大约10%和其再结晶温度要高约80℃。

本发明的合金可以通过粉末冶金和接着烧结和致密化来制备。致密化可以通过如下的至少一种技术来完成：使用电流和氢气氛下的马弗炉、在真空下利用消耗电极熔化的电弧熔铸以及其它技术。致密的合金可以成形或加工，以制成如管、热电偶套管、棒、板、金属丝和其它另部件。成形制品还可以进一步加工成用于化工生产中的设备。例如成型制品可通过钎焊、拉延、爆炸包覆、模压、焊接和其它工艺进行再加工。

图1（a）和（b）分别示出按实例制造的Mo-13%    Re-高C滚压合金板纵向和横向的显微照相图（放大200倍）。

图2（a）和（b）分别示出按实例制造的Mo-13%    Re-低C滚压合金板纵向和横向的显微照相图（放大200倍）。

图3（a）和（b）分别示出按实例制造的Mo-13%    Re-10%    W-高C滚压合金板纵向和横向的显微照相图（放大200倍）。

图4（a）和（b）分别示出按实例制造的Mo-13%    Re-10%    W-低C滚压合金板纵向和横向的显微照相图（放大200倍）。

本发明提供一种包括钼、铼和钨的合金，此合金具有改善的抗侵蚀能力、延性和抗拉强度，而且再结晶温度较高。合金所具备的这些所需性能使它可以加工或成形而得到最终为无限制阵列（unlimited    array）的部件。例如，本发明合金可以成形为板、管、棒、丝和其它部件。合金的物理性能（如延性、再结晶温度）是成形部件进一步加工所需的，这些加工方法包括：钎焊、拉延、焊接、机加工、爆炸包覆、或与别的材料结合、模压及其它。而且，合金的化学性能也足以使它可用于具有腐蚀性和/或侵蚀性的高温环境。

本发明合金可以用任何适宜方法制造，这些方法例如使含有碳和氧的钼、钨和铼的粉末混合和合金化。粉末混合的比例应提供一种广义地包括大约10-41%（重量）的铼的改进的钼合金。更具体地，应提供一种合金，它包括：约75.5-78.5%（重量），最好约77%（重量）（相当于86.6%（原子））的钼;约12.5-13.5%（重量），最好约13%（重量）（相当于7.5%（原子））的铼;约9.0-11.0%（重量），最好约10%（重量）（相当于5.9%（原子））的钨;和约50-100ppm，最好75ppm的碳。

对于有效地实施本发明来说进行合金化的组分的粒度并不是严格的。如果合金组分的粒度范围在约2微米至约-325筛目，将得到最佳的结果。粉末可以任何可接受的方式混合，只要不明显沾污粉末即可。粉末可用任何适宜的技术处理以得到具有如上所讨论的性能的合金。得到这样合金的适宜的技术包括：电弧熔铸、真空下电极熔化及其它技术的至少一种。无论选用什么技术，在组分合金化过程中应注意减少被氧沾污的可能性（如在干燥的氢气气氛下进行组分的合金化。）