钨锆电极杆的加工

通过粉末冶金法制得钨锆合金条，然后对电极杆进行旋锻、拉丝等一系列加工程序才可以制得钨锆电极。对制得的钨锆电极进行硬度测试发现，工作面上的硬度值与负工作面上的硬度值差不多，但是上棱硬度值明显高于下棱的硬度值，因此在电极杆在旋锻的过程中下棱容易产生横裂纹，甚至断裂。

ZrO₂是一种可逆的相变。在垂熔的过程中温度的变化会引起ZrO₂的相变，从单斜晶转变为四方晶再、立方晶体的体积变化，其变化大致如下所示：

△V12=（0.14045-0.13420）/0.14045≈4%

△V13=（0.14045-0.13178）/0.14045≈6%

当单斜晶转变为四方晶，ZrO₂的体积缩小了为4%，降温时，四方晶又转变为单斜晶，体积大约膨胀了4%。当锤锻的温度升至2300℃，其体积收缩约为6%，降温时体积膨胀6%。因此，在ZrO₂质点的周围容易形成微小的空隙或裂纹，这些空隙和裂纹是造成钨锆合金条垂熔断裂的主要原因之一。ZrO₂化学性质稳定，在高温下、氢气气氛中垂熔也不会被氢气还原为锆，但是在1600℃以上，ZrO₂会与碳发生反应，在晶界上生成ZrC，ZrC比ZrO₂更脆、更硬，因此容易形成脆断源。另外，在压条时负工作面上两条棱密度较低，如果开坯温度也低，则负工作面的密度低的棱上容易出现横裂纹。

ZrO₂的相变和压条密度不均匀都容易造成电极杆产生裂纹或者断裂，影响其加工性能，对后续的使用造成一定的影响。

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