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稀土對鎢電極性能的影響

發布日期:2023-01-31 作者: 點擊:

作為難熔金屬的典型代表,鎢因有高熔點、高比重、大硬度、低蒸氣壓、耐酸堿和良好化學穩定性等特點,而廣泛應用于汽車、機械、電子電力、航空航天等重要領域。然而,鎢同樣存在一定的不足,主要表現在低溫脆性大和塑脆轉變溫度高,所以加工性能較差,加工成材率較低。針對上述的問題,有研究者指出可以在純鎢電極產品的生產過程中加入適量的稀土元素。

研究表明,稀土元素會對鎢電極性能產生明顯的影響。由于稀土粒子會阻礙鎢晶粒變形,所以將能大幅度增強鎢電極材料的抗變形能力,而在加工過程中需要降低道次加工量。具體來說,稀土粒子尺寸約為1~2um,而鎢晶粒約為10~20um;在加工過程中鎢晶粒先變形,鎢晶粒呈現扁平組織;隨著加工的深入,鎢晶粒繼續扁平化,呈現纖維狀組織,稀土粒子也發生變形,組織沿著變形方向延伸;其中較大的稀土粒子開始脆斷為小粒子,平行于變形方向分布;到了拉絲階段,稀土粒子脆裂為1um左右的小粒子。稀土粒子的這種變化使得鎢電極材料的組織更加均勻,在加工過程中,能夠調和形變,承受更大的變形量。

稀土粒子對鎢電極硬度的影響,采用納米硬度計進行測試發現機械的壓頭壓在鎢基體上時,硬度曲線值達到峰值約為6.4GPa,然后呈下降趨勢。隨著壓下量的增加,曲線下降,說明稀土顆粒的力學特征所占比例越來越大,壓入深度在900um左右,顯示出的稀土硬度值為5.4GPa,表面稀土粒子的硬度小于鎢粒子。

另外,相對純鎢電極來說,稀土鎢電極擁有更高的再結晶溫度,所以在加工時要適度提高加工溫度。


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關鍵詞:鎢電極,鈰鎢電極,焊接電極

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