鎢在高溫合金中的應用

高溫合金因其獨特的力學性能和物理性能廣泛應用於航空、航太、艦船、發電、動力、機車以及石油化工等工業的關鍵部件中。金屬鎢具有較高的熔點和沸點，常用來參與高溫合金的製備。含鎢高溫合金主要用於服役溫度較高的承載環境，如作噴氣發動機中的渦輪葉片。

含鎢高溫合金的種類：GH4037合金（W的品質分數為5.0%～7.0%）可在850℃以下使用；GH4049合金（W的品質分數為5.0%～7.0%）可在高達950℃的溫度下仍具有相當高的強度；GH4098合金（W的品質分數為5.5%～7.0%）長期工作溫度可達1000℃；GH5188合金中加入W的品質分數為14%，可使最高使用溫度提高到1100℃。

由於金屬鎢較難熔化，含鎢高溫合金中容易出現鎢夾雜。如果渦輪葉片等零件內部存在鎢夾雜，易引起應力集中，並成為交變載荷下的疲勞源，進而嚴重影響航空發動機渦輪葉片、箍段和箍套等零件的使用可靠性。因此，研究人員對含鎢高溫合金棒材中鎢夾雜形成的原因進行了詳細的分析，以為提高高溫合金的生產品質提供理論指導和依據。

研究者發現GH4049合金中的鎢夾雜物形貌極其不規則，與基體存在類似於裂紋的間隙，夾雜內部存在黑色圓點。該夾雜物主要成分為鎢和少量的鈰，黑點主要成分為鈰。

高溫合金中金屬鎢夾雜的來源有兩個：一是真空感應爐熔煉時鎢條沒有完全熔化而殘留於合金中，二是電極棒焊接時氬弧焊所用鎢極粘結在焊縫中。

真空感應冶煉含鎢較高的高溫合金時，高熔點的鎢可能出現未完全熔化現象，導致鎢夾雜形成。為了防止鎢夾雜的形成，真空感應熔煉含鎢較高的高溫合金時，冶煉用的鎢是以Ni-W中間合金的形式加入，並且選用足夠的熔化時間，這樣熔煉時就不會產生鎢夾雜。

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