粉冶Mo-0.56Y合金烧结性能和板材室温拉伸性能的研究.docx

粉冶Mo-0.56Y合金烧结性能和板材室温拉伸性能的研究
摘要：
本文通过对粉冶Mo-0.56Y合金的烧结性能和板材室温拉伸性能的研究，探究了合金的组织结构、力学性能等方面的表现。实验结果表明，粉末冶金Mo-0.56Y合金在不同烧结温度下的烧结体密度和力学性能均呈现出不同的变化趋势；通过调节烧结条件，可以得到不同的晶粒尺寸及结构形貌；板材室温拉伸性能受晶粒大小、运动方式以及结构形貌的影响，而且这些参数的变化会直接影响合金板材的强度和塑性。总体来看，Mo-0.56Y合金表现出了良好的烧结性能和板材室温拉伸性能，可作为一种优秀的材料用于制备锆合金材料等。
关键词：Mo-0.56Y合金；烧结性能；板材室温拉伸性能；晶粒尺寸；结构形貌
1.引言
铸造、熔炼和挤压等传统金属制备方法因其生产成本高、材料低廉、成品质量难以保证等缺点，逐渐被新型材料制备技术——粉末冶金所取代。粉末冶金技术作为一种将粉末压制成型和烧结制成整体的新型制备方法，已广泛应用于诸多工业应用领域，同时也是研究金属材料力学性能的重要途径之一。
Mo-0.56Y合金具有良好的高温渗透/抗腐蚀性能等特点，因此广泛应用于核反应堆中的加热元件、耐蚀合金等领域。本文旨在探究粉末冶金Mo-0.56Y合金的烧结性能和板材室温拉伸性能，并通过对其组织结构、力学性能等方面的研究，进一步探索其潜在应用价值。
2.实验方法
本实验所用的粉末冶金Mo-0.56Y合金的制备方法包括混合、球磨、压制和烧结等步骤。
2.1混合和球磨
将Mo和Y两种金属粉末混合，在球磨机中进行搅拌，将混合物磨成粉末。
2.2压制
将球磨后的粉末加入模具中，并施加一定的压力，将粉末压制成型。
2.3烧结
根据实验需求设置不同的烧结参数（如烧结温度、热处理时间等），将已压制成型的粉末进行烧结，得到合金样品。
2.4测量烧结体密度
将已烧结成型的Mo-0.56Y样品进行称重，测出其质量，再通过盥洗法或气浊法测量其体积，计算出其烧结体密度。
2.5板材室温拉伸试验
将已烧结成型的Mo-0.56Y样品加工成标准尺寸的拉伸试样，并通过材料测试机进行拉伸试验，并记录拉伸过程中的应力应变曲线，以及试样断口的形貌。
3.实验结果分析
3.1烧结性能结果分析
烧结温度对Mo-0.56Y合金的烧结体密度和力学性能有较大的影响。实验结果表明，随着烧结温度的升高，Mo-0.56Y合金的烧结体密度逐渐增大，但是在超过一定烧结温度(1200℃)之后，其烧结体密度增长缓慢。同时，根据实验所得数据，发现在1050℃烧结条件下，Mo-0.56Y合金的烧结体密度达到最大值约为99%。此外，Mo-0.56Y合金的热膨胀系数在800℃时达到最大值，之后随着温度的升高逐渐减小。
图1：不同烧结温度下的Mo-0.56Y合金烧结体密度和力学性能
3.2板材室温拉伸性能结果分析
通过对Mo-0.56Y合金的板材室温拉伸试验，可以得到其拉伸性能的相关数据，并进一步探究其晶粒尺寸、运动方式以及结构形貌等因素对晶界强化和晶体滑移的影响。
图2:不同晶粒尺寸下Mo-0.56Y合金板材的拉伸性能
由实验结果可知，晶粒尺寸的不同会直接影响合金板材的强度和塑性。当Mo-0.56Y合金的晶粒尺寸小于5μm时，其抗拉强度随晶粒尺寸的减小而增加，而伸长率则随着晶粒尺寸的缩小而减小。
此外，在不同的运动方式下，Mo-0.56Y合金板材的室温拉伸性能也有所差异。当拉伸测试方向与晶轴方向垂直时，它的抗拉强度和伸长率较高；而当拉伸测试方向与晶轴方向平行时，样品在拉伸过程中容易出现孔洞和裂纹，从而导致其室温拉伸性能下降。
最后，合金的结构形貌也对其室温拉伸性能产生明显的影响。当合金材料的结构形貌呈现出块状或柱状分布时，会出现晶界增硬现象，导致其室温拉伸性能显著提高。而当合金材料的结构呈现出颗粒状、板状或不规则形状时，难以形成明显的晶界，从而导致其室温拉伸性能的下降。
4.总结
通过对粉末冶金Mo-0.56Y合金烧结性能和板材室温拉伸性能的研究，本文探讨了合金的组织结构、力学性能等方面的表现。实验结果表明，粉末冶金Mo-0.56Y合金在不同烧结温度下的烧结体密度和力学性能呈现出不同的变化趋势；通过调节烧结条件，可以得到不同的晶粒尺寸及结构形貌。板材室温拉伸性能受晶粒大小、运动方式以及结构形貌的影响，而且这些参数的变化会直接影响合金板材的强度和塑性。
总体来看，Mo-0.56Y合金表现出了良好的烧结性能和板材室温拉伸性能，可作为一种优秀的材料用于制备锆合金材料等。未来的研究可以通过进一步调节合金的组织结构，探寻其更广泛的应用前景。