钼铼合金

钼铼合金是金属铼具有高弹性模量、良好的塑性且不会发生塑脆转变，理论上在绝对零度时仍能保持很好的塑性。钼的低温脆性是影响其加工及应用的重要原因之一。添加铼不仅可以使钼铼合金具有很好的高、低温性能，同时还可减弱钼的各向异性，提高合金的机械性能、理化特性和热电特性，即产生“铼效应”。

一、  成分与性能

典型的钼铼合金主要有 Ｍｏ４１Ｒｅ、Ｍｏ４４.５Ｒｅ、Ｍｏ４７.５Ｒｅ，性能最好的是含铼１１％ ～５０％ 的钼铼合金，其中含铼４０％～５０％ 的合金用途最广。含铼３５％的钼铼坯锭在室温下甚至可以变形９０％ 以上而不出现裂纹。Ｍａｎｎｈｅｉｍ 等的研究表明，粉末冶金法制备的 Ｍｏ２５Ｒｅ、Ｍｏ５０Ｒｅ 坯锭在常温下经过２５％变形后仍没有明显的裂纹；随着铼含量的增加，钼铼合金的应力因子和硬化指数均升高，但仍远小于纯铼的应力因子，故钼铼合金的加工硬化现象要比纯铼的轻微得多，即其加工性能较纯铼明显提高。Ｂｅｒｎｄ等对不同成分钼铼合金在１６００ ℃、２５ ＭＰａ下的高温蠕变性能进行测定，发现 Ｍｏ５１Ｒｅ合金有较高的塑性和蠕变速率，因而断裂时间较短。实际生产的钼铼合金中铼含量不应超过５１％，否则生产过程中将产生大量硬脆δ 相。

二、  制备方法

钼、铼均为难熔金属，故钼铼合金一般采用粉末冶金或真空熔炼的方法制备。粉末冶金是制备钼铼坯锭最常用的方法，其工艺简单、成本低，但坯锭的杂质含量往往偏高，且当铼含量较高时合金锭中也容易形成脆性δ 相。利用真空熔炼法制备钼铼坯锭可很好地控制杂质含量，特别是使气体元素含量明显降低，且不容易析出中间相，这些均有利于钼铼合金的后续加工，但所制备的钼铼合金锭晶粒通常比较粗大，而且尺寸分布不均匀，增加了合金锭开坯的难度。张军良等分别采用上述方法制备出丝状和窄带状合金，并研究了合金的显微组织和力学性能，结果表明熔炼法对杂质去除，特别是降低氧含量效果明显，合金致密性好，但铸锭锻造后的晶粒组织比较粗大；粉末冶金法制备的合金内部存在气孔，且很难通过变形加工弥合，但锻后组织晶粒细小，强度较高。

三、  应用领域及发展前景

由于钼铼合金具有优异的抗辐射性能、较高的抗拉强度和良好的延展性、高温性能及导电性，因此 被广泛应用于航空航天、核能、电子、军工等高科技 领域，如作为结构包套材料用于空间核反应堆的热离子交换器，制成箔材和极细丝材作为弹性元件用于加热器、热电偶等高温设备中（效果很好且使用寿 命较长）。钼铼合金耐磨性好，抗电弧烧蚀性强，故可广泛应用于电子元器件中。由于铼的价格昂贵，因此进一步探索铼在钼中的作用机制，研究低铼含 量合金或替代材料很有必要。