多元素摻雜製備優質鎢鉬合金

鎢鉬合金具有優異的耐液態鋅的腐蝕作用，用以製造煉鋅工業中的攪拌器，管道和容器內襯及其他部件。鎢鉬合金由於高溫強度好，性能與鎢相近而比重比鎢小，所以可用作相應的高溫條件下火箭、導彈中的高溫構件、電子管的燈絲、零件以及其他高溫材料。

鎢鉬合金存在脆性大、加工性能差的缺點，需要摻雜其它元素對其進行強化，改善其性能。常用的摻雜元素有鑭、錸、釩、鐠等，一般的摻雜流程如下：

步驟一、將按照Pr：Re：Mo=1：1：0.5的摩爾比，依次稱取硝酸鐠、硝酸錸和鉬酸銨溶於摩爾濃度為0.1mol/L的檸檬酸溶液中，形成混合溶液，再加入硝酸調節混合溶液的pH至1.0，在100℃條件下水浴加熱混合溶液，制得溶膠；將溶膠依次經過120℃加熱0.8h、600℃加熱 2h，得到固體粉末，將固體粉末經還原處理後，再經過1450℃焙燒20min，制得摻雜型鉬粉。

固體粉末的還原處理方法為：將固體粉末置於通入氫氣的還原爐中，進行處理6h，得到含有二氧化鉬的混合粉末，其中，氫氣流速15m/s，氫氣露點為-70℃，並採用五溫區還原制度，各溫區的溫度依次為：530℃、550℃、580℃、600℃和620℃；繼續通入氫氣，對含有二氧化鉬的混合粉末進行處理8h，得到含有鉬粉的混合粉末，其中，氫氣流速35m/s，氫氣露點為-75℃，並採用五溫區還原制度，各溫區的溫度依次為：750℃、800℃、850℃、900℃ 和950℃。

步驟二、按照La：W=1：0.25的摩爾比，依次稱取硝酸鑭和氧化鎢，將硝酸鑭全部溶于水中，形成摩爾濃度為0.4mol/L的硝酸鑭溶液，並利用噴霧法將硝酸鑭溶液摻雜到氧化鎢中，然後加入摩爾濃度為1.2mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至9.0，過濾並將濾出物在110℃下烘乾，然後在880℃、氫氣氣氛下煆燒2.1h，制得摻雜型鎢粉；

步驟三、按照品質百分比，分別取87.5%步驟一制得的摻雜型鉬粉、11%步驟二制得的摻雜型鎢粉以及1.5%的氧化釩，然後將摻雜型鉬粉、摻雜型鎢粉以及氧化釩將加入混料機中 混合24h，並採用抽真空乾燥容器中進行擴散8h，真空度其10^-1，轉速為100r/min，然後在 220MPa下進行冷等靜壓成型20min，然後在2150℃下燒結22h，並進行機加工，制得所需形狀的鎢鉬合金。

鎢的化合物優選為藍鎢，活性較大，易摻雜，進行氫氣還原後，所制得的鎢鉬合金不僅具有優良的高溫抗蠕變性、抗拉強度，還具有良好的低溫強度，由於氧化鑭和氧化鐠經過塑性變形後，在較高溫度下分散為細小的第二相粒子，並規則排列，起到強化作用。

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