多元稀土氧化物对钨电极组织性能的影响

王承阳; 曹健; 李兆森; 汪旭光; 刘聪之; 陈俊

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025070004

粉末冶金技术 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (2) : 179 -184+192. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025070004

多元稀土氧化物对钨电极组织性能的影响

王承阳, 曹健, 李兆森, 汪旭光, 刘聪之, 陈俊

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摘要

通过冷等静压、中频烧结及旋转锻造的工艺制备了纯钨（PW）、镧钨合金（W-La17）以及三元复合钨合金（W-X17）棒材，研究了稀土氧化物对钨合金棒材显微组织、第二相分布以及力学性能的影响，并讨论了强化机理和断韧机理。结果表明，稀土氧化物的添加能够有效细化钨基体晶粒尺寸，相比纯钨电极，稀土钨电极烧结坯晶粒度等级提高1级，锻造坯晶粒度等级提高1～2级，掺杂稀土氧化物可有效防止钨棒烧结及锻造过程中的晶粒长大现象。经锻造变形后，第二相元素可以均匀分散在钨基体中，稀土氧化物的添加对钨基体起到Orowan强化作用，对钨电极的抗拉强度和硬度均有一定程度的提高；镧钨合金抗拉强度达到1149 MPa，三元钨合金抗拉强度达到1230 MPa，相比纯钨棒材，分别提高了70.98%和83.04%，硬度也由HV₃₀413（纯钨）提升至HV₃₀ 425（镧钨合金）和HV₃₀ 431（三元钨合金）。纯钨和复合钨电极的室温拉伸断口均属于脆性断裂。