含铼钨合金冲程低温韧性研究取得新突破

近日，西安交通大学材料学院教授韩卫忠团队进行了再结晶态钨铼合金的冲杆试验，并系统研究了其韧脆转变的关键缺陷机制。他们发现，在低温范围内，低含量（≤10wt.%）的铼合金化并不能有效降低钨的韧脆转变温度。进一步研究表明，高温变形时，钨铼合金的塑性变形能力明显降低，最终导致合金高温韧性下降、韧脆转变温度升高。

这项研究对如何克服钨低温脆性这一关键科学难题提供了重要线索。目前业界普遍认为，大量模拟计算结果表明，通过铼合金化可以改变螺位错的三维核心结构，从而促进螺位错双扭折形核，并提高螺位错的滑移能力，进而改善钨的变形能力。然而，“铼效应”通常与机械加工（如高温轧制等）引入的初始位错、层片结构和晶粒细化等因素混淆在一起，难以确定单一因素（如铼合金化）对钨变形能力的影响。

研究人员发现，在很窄的低温区间（50°C~200°C）内，有限韧化仅发生在一定条件下。随着温度升高，钨铼合金的塑性变形能力明显降低，最终导致韧脆转变温度升高。进一步研究还发现，铼含量越高，钨铼合金的韧脆转变温度也越高。

这项研究揭示了在钨和钨铼合金中出现的空间型割阶和位错环会导致高温硬化现象。这些发现为未来改进和开发针对钨及其合金在高温环境下的性能提供了一定指导意义。相关研究成果已发表于专业期刊上。