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钨钼材料的切削加工1.常用难熔金属的力学物理性能有哪些？工业上常用的高熔点金属统称难熔金属，如钨、钼、钽、铌、锆等。
难熔金属熔点高、密度大，晶体结构稳定，激活能大，切削加工困难。
以难熔金属为主，添加其他合金元素构成难熔金属材料。
随着科学技术的发展，难熔金属在原子能、宇航、机械、电子、化工、医疗、纺织、轻工等领域得到了越来越广泛的应用。
常用难熔金属中钨的熔点最高(3380℃)，密度最大(19.1g/cm³)，而钼的弹性模量最大，达到343 350MPa。
难熔金属系列——钨合金4.怎样切削加工钨锭与钨棒？纯钨的硬度和强度都很高，钨的铸锭在切削加工时，由于晶粒粗大，易产生掉块而使加工表面粗糙。
切削钨锭和钨棒可以使用硬质合金作刀具材料，常用的硬质合金牌号有YG6、YG8、YS2(YG10H)、726等。
用硬质合金切削钨锭或钨棒，可选用45º主偏角，荒车时前角与后角应小些，粗车与半精车时前角、后角适当加大。
纯钨性极脆，切削时易崩边或剥落，刀具切入切出时，应减小进给量，以防止刀具破损。
钨的切削参数推荐值见表10-2。
CBN刀具也可以加工纯钨。
例如，用DLS—F复合片车削φ10 mm钨棒，在νC =30m/min、f=0.1mm/r、ap=0.1mm；γO=-4º、αO=12º、λO=0º、Κr=90º、rε=0.3mm、倒棱为0.25mm×(-8º)的条件下，当后刀面磨损0.2mm时,切削路程为104 m。
而用YG6X刀片，当νC=9.5m/min、后刀面磨损0.2 mm时，切削路程为57.6m。
可见，CBN刀具的切削速度为YG6X硬质合金刀具3倍的条件下，耐用度为其2倍。
虽然CBN刀具硬度高，耐磨性好，但脆性较大，强度和韧性差，不适于冲击大的切削加工。
用CBN刀具加工纯钨，可选用较高的切削速度，但切削深度和进给量应小些。
5.怎样切削加工钨合金？以钴、镍作粘结剂用粉末冶金法烧结成的钨合金密度大，称为高密度合金，也称高比重合金。
金属氧化物单晶
金属氧化物单晶是指由金属和氧元素组成的晶体材料，具有完全的晶格结构和单一的晶向。
金属氧化物单晶在材料科学和电子学领域具有重要的应用，以下列举一些常见的金属氧化物单晶及其应用:
1.氧化锌单晶（Zinc Oxide, ZnO）：氧化锌单晶具有广泛的应
用，特别在光电器件领域。
它具有优异的透明导电性质，用于制造LED、光电探测器、薄膜晶体管等。
2.氧化铝单晶（Aluminum Oxide, Al2O3）：氧化铝单晶是一种
重要的绝缘体材料，在电子学、陶瓷和高温材料中被广泛应用。
它具有高绝缘性能、耐腐蚀性和热稳定性，用于制造集成电路基板、陶瓷绝缘件等。
3.氧化铁单晶（Iron Oxide, Fe2O3）：氧化铁单晶常见的有赤
铁矿和磁铁矿。
这些单晶在电磁器件和磁性材料中发挥重要作用，用于制造传感器、记忆磁条和磁性存储材料等。
4.氧化钨单晶（Tungsten Oxide, WO3）：氧化钨单晶具有杰出
的电致变色效应，可在外界电场的作用下改变其颜色。
因此，氧化钨单晶广泛应用于光电显示、电调制器、智能窗户等领域。
5.氧化锆单晶（Zirconium Oxide, ZrO2）：氧化锆单晶具有优
异的热膨胀系数、机械强度和化学稳定性。
它在高温结构材料、耐火材料和生物医学领域中被广泛应用。
金属氧化物单晶的合成通常涉及特殊的制备方法，如浮区法、溶胶-凝胶法或气相传输法。
这些制备方法可以产生大尺寸、高质量的单晶，以满足各种应用的需求。
第16卷第1期精密成形工程陈楚玥，霍苗*，简航岳（西安石油大学材料科学与工程学院，西安 710065）摘要：随着单晶涡轮叶片结构的不断优化和高温合金中难熔元素添加量的增大，镍基高温合金单晶叶片在凝固过程中更易出现杂晶、条纹晶、枝晶碎臂、小角度晶界等缺陷。
其中，杂晶是单晶叶片制备过程中最常见的一类凝固缺陷，严重影响单晶叶片的成品率。
为了减少该类凝固缺陷的产生，提高叶片的成品率，研究镍基单晶高温合金杂晶缺陷的形成机制、影响因素及其控制措施，对提高单晶叶片的服役性能具有重要意义。
因此，关于定向凝固过程中杂晶缺陷的形成机制、影响因素及其控制措施的研究，引起了国内外研究者的广泛关注。
本文综述了单晶叶片的制备技术，分析了籽晶法和选晶法制备单晶叶片过程中不同位置杂晶的形成机理，分别讨论了选晶段杂晶、籽晶回熔区杂晶、缘板杂晶的影响因素和控制措施，并对未来的研究方向进行了展望。
关键词：镍基单晶高温合金；定向凝固；杂晶缺陷；控制方法DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.01.015中图分类号：TG132.3 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)01-0129-11Research Progress on Stray Grain Defects in Ni-based Single Crystal SuperalloyCHEN Chuyue, HUO Miao*, JIAN Hangyue(School of Materials Science and Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China)ABSTRACT: With the complexity of turbine blade structure and the increase of refractory elements in alloy, solidification de-fects such as stray grain, freckles, dendrites fragment and low angle grain boundaries are more likely to occur during the prepa-ration of nickel-based single crystal superalloy blades. Among them, the occurrence of stray grain is a prevalent defect during the solidification process in the production of single crystal blades, which seriously affects the delivery rate of single crystal blades. In order to reduce the occurrence of such solidification defects and improve the yield of blades, the work aims to study the formation mechanism, affecting factors and strategies for mitigating stray grain defects in nickel-based single crystal super-alloy, which is of significant importance for enhancing the service performance of single crystal blades. Therefore, the investiga-tion into the formation mechanism, affecting factors, and strategies for mitigating stray grain defects in directional solidification process has attracted extensive attention from researchers in China and abroad. The preparation technology of single crystal收稿日期：2023-08-19Received：2023-08-19基金项目：国家自然科学基金（5210011310）；陕西省自然科学基础研究计划（2021JM-403）；陕西省教育厅科研计划（21JC027）；西安市科技计划（2020KJRC0100）Fund：National Natural Science Foundation of China(521001130); Natural Science Basic Research Program of Shaanxi Province （2021JM-403）；Scientific Research Program of Shaanxi Provincial Education Department (21JC027)；Xi'an Science and Technology Plan(2020KJRC0100)引文格式：陈楚玥, 霍苗, 简航岳. 镍基单晶高温合金杂晶缺陷的研究进展[J]. 精密成形工程, 2024, 16(1): 129-139.CHEN Chuyue, HUO Miao, JIAN Hangyue. Research Progress on Stray Grain Defects in Ni-based Single Crystal Superalloy[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(1): 129-139.*通信作者（Corresponding author）130精密成形工程 2024年1月blade was reviewed, the formation mechanism of stray grain at different positions in the preparation process of single crystal blade by seed crystal method and crystal selection method was analyzed, the affecting factors and measures used to control stray grain in the crystal selection section, seed crystal remelting zone and edge plate stray grain were discussed, and the future re-search direction was prospected.KEY WORDS: Ni-based single crystal superalloy; directional solidification; stray grain defect; control methods随着交通、生产等行业对飞机性能要求的不断提高，最早的活塞式发动机已不能满足需求，燃气涡轮发动机逐渐走向主流。
第31卷第1期2007年2月中 国 钼 业C H I NA MOLYBDENUM I NDUSTRYVo.l 31No .1February 2007收稿日期:2006-08-30作者简介:张 清(1966-),高级工程师,从事粉末冶金、难熔金属材料的研究。
钼铌合金单晶性能分析张 清,李中奎,胡忠武,殷 涛,张军良,张廷杰(西北有色金属研究院,陕西 西安 710016)摘 要:采用20k W 电子束区域熔炼炉制备出大尺寸M o-Nb 合金单晶,通过x 射线H 扫描旋转法测试了单晶的晶体取向,结果显示所制单晶均为<111>晶向,晶向偏角<2.6b 。
对所制单晶进行了室温拉伸性能测试,并采用扫描电镜对M o-Nb 合金烧结条、原料棒以及单晶的室温拉伸断口作了分析对比,单晶的拉伸断口表现出典型的解理断裂特征。
关键词:M o-Nb ;合金单晶;晶向;拉伸性能;断口分析中图分类号:TG146.4+12;TG146.4+16 文献标识码:A 文章编号:1006-2602(2007)01-0031-03PERFORM ANCE ANALYSIS ABOUT M OLYBDENU M -N I O BI U M ALLOYAND M O -Nb SI NG LE CRYSTAL ALLOYZ HA NG Q ing ,L I Zhong-ku,i HU Zhong-wu ,Y I N Tao ,Z HANG Jun-liang ,Z HANG T i n g-jie(Nort h west I nstitute f or N onf err ousMeta lResearch,X i c an 710016,Shaanx,i Ch i n a)Abstr act :The large size Mo-Nb alloy single crystalwas ob tained by using 20k W electr onic bea m regionalme lting f u rnace .The crystal orientati o n was tested t h rough XRD ,and t h e tensi o n property was a lso tested .The resu lts sho w t h at the si n gle crysta ls orientati o n is co mplete <111>,and the angle of de flecti o n of the crysta l<2.6b .The frac 2ture surf ace of the Mo-Nb a lloy sintering stri p ,the ra w material stick and tension sa mp le were ana l y zed ,and it sho ws that the f racture surf ace of the si n gle cr ystal is typica ll y cleavage fracture .K ey w ord s :Mo-Nb single crysta;l si n gle crystal or gan ization ;tensile strength ;break scoop analysis0 前 言国外的研发机构从上世纪50年代即已开展研制飞往太阳系外层空间的航天器上用来产生电能的热离子管件,管件所用材质大多选用难熔金属单晶材料作为基体[1,2]。
工业科学技术概述2008年，工业科学技术在冶金、材料、机械制造与装备、电子信息、民用航空航天、化工、建筑、纺织、轻工等领域的科研或重大科技创新与产业化项目的实施，进展顺利，取得了显著成效。
冶金工业在低品位菱铁矿选矿技术、煤气透平与高炉鼓风同轴驱动的能量回收机组的研发得到应用。
材料工业研制的高性能锆合金材料、Mo-3Nb合金单晶材料、活性超细锆粉、Ti-6Al-4V钛合金棒材、复合稀土强化耐高温钼合金、大面积薄复层TA2/Q235B复合板技术达到国际水平。
Ⅱ-VI族化合物半导体晶体材料研制取得显著成就。
机械制造与装备工业在金属锻压领域，中国重型机械研究院研制的165MN自由锻造油压机、国产首套镀锡基板轧制生产线、数控轧环机、矫直机填补了国内空白；西北工业大学经过13年的研究，开发的系列激光立体成形与修复装备的应用，解决了国家高新工程一批急迫的技术难题；陕西工业研究院等单位承担的数控机床等重大科技创新与产业化项目效果良好。
在电网工程领域，西安高压电器研究所历时5年研发的±500kV高压直流输电换流阀运行试验系统，打破了国外在换流阀电气试验领域的垄断地位；西安西电变压器公司等单位研制的高压直流输电重大技术装备，使中国成为世界上少数几个可以生产该成套设备的国家之一；研制的DZ-40000/1000电力变压器达到国际先进水平；西安西电电力整流器公司研发的直流光控换流阀、电控换流阀、晶闸管在交流变直流输电中的应用节约了投资。
西安交通大学等单位历时12年研发的系列智能电器产品，实现了开关电器行业关键技术的重大创新。
电子信息技术由西安电子科技大学等单位研制的反射面天线机电集成设计软件平台，广泛应用于天线工程；西安电力电子技术研究所研制的5英寸超大功率整流管是世界上同类型电力半导体器件功率最大综合性能指标最高的整流管；西安交通大学等单位在多波混频的超快控制等方面开拓了研究的新领域；该校带电粒子束源系列关键技术的研发与应用研制的中国第一台气体和金属两用离子源等产品技术水平达到国外同等领先水平。
Equipment Manufacturing Technology No.1，2013电子束熔炼提纯难熔金属早在上世纪５０年代已有报道［１］。
这种提纯技术的实质是：热阴极发射的电子通过特殊聚焦系统，聚焦成电子，在高压电场的作用下，电子从阴极向阳极高速运动形成电子束，并和阳极发生碰撞，从而将动能转化为热能，使阳极发热并使其熔化的过程［２］。
在难熔金属中，杂质元素含量对其物理性能、力学性能有着重要的影响。
Ｃａｌｖｅｒｌｅｙ等在电子束区熔实验中发现，其最终区熔后的产品纯度由三个因素决定：原始试样中的气体的去除，易挥发杂质的蒸发效应以及区熔的提纯效果［３］。
在大尺寸Ｍｏ合金单晶的研制过程中的一个重要环节就是对杂质元素含量的控制，因为每一个杂质元素的含量多少都可能直接影响单晶的生长和使用性能［４］，而不同的熔炼方式对区熔产品中杂质元素含量有不同的影响，因此，研究电子束熔炼对难熔金属提纯是十分有意义的。
实验主要通过多次电子束熔炼，对高纯Ｍｏ合金在熔炼过程中，各种主要杂质元素的去除效果进行了详细分析，包括电子束熔炼法和电子束悬浮区域熔炼法［５］（见图１）对杂质元素的提纯效果的对比等。
１实验方案本实验采用两种加工方法制备出电子束悬浮区域熔炼所需的原料棒，然后经过电子束悬浮区域熔炼法进行提纯，取样检测分析棒材中的杂质元素含金量并进行合棒材提纯效果分析和对比。
１．１第一种方案Ｍｏ合金坯料经真空垂熔烧结制备得到Ｍｏ合金烧结棒。
再经热加工得到可以进行电子束悬浮区域熔炼的Ｍｏ合金棒，如图２ａ所示，取样分析其杂质元素含量。
最后将原料棒经电子束悬浮区域熔炼得到Ｍｏ合金原料棒，如图２ｂ所示，取样分析杂质元素含量，以上杂质元素成份分析见表１。
１．２第二种方案采用Ｍｏ合金坯料经真空烧结制备烧结条，如图３ａ所示，检测杂质元素含量；然后经电子束熔炼得到Ｍｏ合金一次锭，取样分析其杂质元素含量；再经电子束炉熔炼得到Ｍｏ合金二次锭，取样分析杂质元素含电子束熔炼Ｍｏ合金提纯效果分析殷涛，李中奎，胡忠武，郭林江（西北有色金属研究院，陕西西安７１００１６）摘要：主要讨论和对比了不同电子束精炼方式对Ｍｏ合金提纯效果的影响。
第一章金属及合金的晶体结构一、名词解释：1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。
2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。
3．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。
4．晶胞：构成晶格的最基本单元。
5．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。
6．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。
7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。
8．合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。
9．组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
10．相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。
11．组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。
12．固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。
二、填空题：1．晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。
2．常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。
3．实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
4．根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。
5．置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。
6．合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。
7．同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。
8．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。
9．位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的。
10．在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、(102)、(102)、(210)、(210)、(201)、(201)、(012)、(012)、(021)、(021)、等晶面。
