钨中为什么要添加铼？

作为高密度钨基合金的典型代表之一，钨铼（W-Re）合金是由难熔金属钨与难熔金属铼等化学元素所组成的一种固溶体合金，因有良好的热学、力学、电学和化学等性能，而常用作灯泡丝、电接点材料、热电偶材料、耐高温材料、耐磨材料和电极材料等。值得一说的是，相对于纯钨丝来说，钨铼丝更适合作为一些高要求电光源产品的灯丝，因为它的使用寿命较长。

据中钨智造了解，一些空隙和杂质元素C、N在晶界处的集中分布造成钨晶界之间的弱连接，因而在外力的作用下会孕育出微裂纹，这些微裂纹的扩展会导致钨产品发生脆断，如钨丝经过高温使用发生再结晶后就变得很脆，在受冲击或震动的情况下极易断裂。因此，为了解决灯丝的断裂问题，常在钨丝中加入3%-5%的铼，它可以使钨的塑脆转变温度下降到室温或室温以下。

另外，在钨中添加铼的好处还有提高了高低温时的塑性，在高温区间，铼幷不能起到强化合金的作用。固溶强化效应来源于固溶原子和位错之间的交互作用，而在高温环境下只有以下两种机理才能够起得到作用，一种是来源于弹性应力场的互相作用，另一种是来源于固溶原子对基体弹性模量的改变，以上机理均假设强化效果正比于固溶浓度，但是高铼含量减弱了钨钍合金在2000K以上高温时的强度，这是因为钨的剪切模量降低。W-Re合金在变形过程中易形成孪晶，因而减少了堆垛层位错能量，降低了位错移动的晶界阻抗，从而导致位错迁移率增加，促使钨固溶软化。

在钨中添加铼还会降低了合金原子间的相互作用能，进而影响合金的熔点，如当铼含量为26%时，W-26Re合金的熔点要比纯钨的熔点低近400K。这种熔点的变化对室温力学性能没有显著的影响，但是对高温力学性能会产生较大影响，如2600K的温度相当于W-26Re-1ThO2合金熔点0.79倍，但是仅仅相当于W-ThO2合金熔点的0.70倍。

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