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高温钼/钼镧合金MoLa合金加工与订制
什么是钼镧合金？
钼镧合金由基体金属钼与在基体中以弥散质点存在的三氧化二镧组成的合金。合金中La2O3含量一般为0.5%~5.0%(质量分数)。
钼镧合金历史
钼具有高熔点，的高温性能，良好的导电、导热等特点，是重要的高温结构材料。但是，由于钼的塑脆转变温度比较高，所以在高温条件(高于再结晶温度)下使用的钼回到室温附近时却出现严重的脆性。为此，国内外研究者对钼中添加稀土进行了大量的研究，得出在钼中添加稀土，可以细化晶粒，降低钼的塑脆转变温度，提高钼的再结晶温度、高温强度、改善韧塑性和高温蠕变性能。
经研究发现微量的氧化镧的加入大地改善了钼的力学性能，经高温热处理后的镧钼材在室温即液氮温区都具有优良的强韧性。但是在塑性变形和热处理中氧化镧的行为研究尚不充分。近年来，西部材料难熔厂对钼镧合金进行了大量的试验，对粉末、压制、烧结、薄板材的轧制及板材的性能等进行了系统研究。
钼镧合金棒
钼镧合金坯料制备
钼镧合金采用液-固混合法，将氧化镧以La(NO3)3酒精溶液形式掺杂在钼粉中，其加入量在1%左右，将钼粉在氢气气氛下700~900℃预处理2 h，等静压制后，经高温烧结成相对理论密度为92%~96%的钼镧合金坯料。
钼镧合金板材的轧制及热处理
钼镧合金坯料在1500℃开坯后，经温轧、冷轧到2.4 mm厚的板材。道次加工率为25%~35%，总加工率为80%。将所轧制的钼镧板分别在1100、1250、1400、1550和1950℃的氢气炉中进行退火处理。
钼镧合金板研究结论
稀土元素镧与钼不发生化学反应，以镧La2O3的形式存在于钼基体中。在合金粉中，稀土镧以La2O3的形式镶嵌在钼粉颗粒表面。烧结坯料中，La2O3颗粒分布均匀，不仅存在于钼晶界上，也分布在钼晶粒内，晶界上的稀土颗粒粒径一般比晶内大。稀土氧化物颗粒主要以球形，等轴状形式存在；
钼镧合金板在1400℃以下热处理， La2O3颗粒小，辨认。1400℃以上热处理， La2O3小颗粒聚集成较大的球状或短棒状的小颗粒串，且在1550℃以后，随热处理温度的升高， La2O3颗粒的大小、形状变化不大。钼镧合金
钼镧合金料舟
钼元素在元素周期表中位于第 VIB 族，为高熔点高强度金属，弹性模量高，膨胀系数小导电导热性能优良，是高温合金理想的基体材料。在钼粉中添加适量的稀土元素，经过粉末冶金、压力加工方法制取的稀土钼板具有良好的高温力学性能和工艺性能，作为舟皿、隔热屏、高温结构件等，广泛应用于高温炉、电子元器件、发热体及钢铁冶炼等行业。
制备钼粉需要选用高温合金的料舟作为载体，并能在高温、变载荷的苛刻环境中长期工作。国内生产的钼粉载体大多采用镍基高温合金料舟，由于其中的低熔点金属会在高温环境下逐渐析出渗入钼粉，致使高纯钼粉的杂质元素含量控制。此外，镍基高温合金料舟强度低、易变形，导致钼粉生产的设备故障率较高。针对这一难题，难熔金属企 PLANSEE、HC.STARK 使用 18 管炉生产高纯钼粉，选用钼舟作为载体。钼舟 (深 65 mm，宽 88 mm) 头尾相顶依次穿过炉管，钼舟内的 MoO2粉在 1000 ℃左右的高温环境中与氢气发生还原反应生成杂质元素含量低的高纯钼粉。由于上述钼舟制备技术在国内尚属空白，借助当前已有添加稀土元素制备钼合金的理论基础和加工技术，采用在钼粉中掺杂稀土元素镧的方法制备出钼镧合金板，并完成了钼镧料舟的成功制备。
钼镧合金钼镧合金
在其制备过程中发现弥散分布于钼烧结坯中的 La2O3经交叉轧制后，一方面形成了沿纵向及横向分布的处于分段状态的{001}、{110}、{111}3 种板织构，阻碍了晶粒长大，从而提高了再结晶温度；形成了沿板材定向二维分布的弥散质点，阻碍了高温下晶界沿纵向及横向的移动，从而减少了纵、横向力学性能的差异，利于钼镧合金板的冲压成型；
冲压钼舟前对 2.8 mm 厚 Mo-1.0%La2O3合金板及冲压模具进行加热，550 ℃是此规格钼镧合金板产生冲压大变形率的佳加热温度。
钼镧合金料舟承受长期变温变载荷后的断裂是由于空位迁移与滑移面上的位错滑移所导致韧窝撕裂，提高了材料的服役寿命，其机制为变形不均匀的蠕变断裂，具有典型的塑性变形特征。
镧钼合金丝的制备
以二氧化钼粉为原料，掺入一定量的硝酸镧水溶液(氧化镧重量比含量在0.2%~0.8%)，进行混粉、干燥。将掺杂后的氧化钼粉进行还原、压型、烧结，再经旋锻、拉丝制成Φ0.18 mm的钼丝。
高温钼板也被称为钼铜合金板或MO-LA板和ML板，通过在纯钼中掺杂入适量氧化锏,使材料的再结晶温度得到显著提高,抗蠕变性能大幅加强，从而延长了产品的适用范围和使用寿命。我公司制作高温钼板的钼粉原料纯度大于99.95%，可以根据客户要求提供各种尺寸各种形状的高温钼产品。高温钼板在生产中经过真空退火去除应力,具有优良的加工性能，产品被广泛运用在真空炉钼隔热屏、钼发热体、炉内支撑架、钼容器，镀膜行业制作钼舟、钼盒、阴，以及电子行业制作高温钼靶材和各种高温钼深加工制品。我公司生产的高温钼板质量符合美标ASTM-B386。与纯钼板相比，高温钼板/钼锏合金板具有更高的再结晶温度，更强的抗蠕变能力,的焊接性能，的高温强度以及更高的抗拉强度。
钨钼材料的化学性质与氧化反应
各种含碳气体和固体碳（碳黑、煤、石墨）在1000～1200℃范围与钨和钼开始反应，生成碳化物（W3C、WC和Mo2C、MoC）1400～1600℃下，反应加剧。金属钨和钼中即使含有少量的碳化物杂质，也会使钨和钼脆化。钨和钼与氮气反应:钨在低于2000℃时，不与氮气反应，高于2000℃与氮气作用生成氮化物WN2。氮气在600℃以上缓慢地溶解于钼中，1200℃以上使钼发脆，高于1500℃钼与氮气反应生成氮化物。
钨和钼与氧和空气的反应:金属钨和钼常温下在空气中是稳定的，在约400℃开始氧化，在更高的温度下迅速氧化，生成三氧化钨和三氧化钼。钨和钼与氢气的反应: 直到熔点温度，氢气都不与钨和钼发生作用，使氢气成为钨和钼热处理过程中的重要介质。但在低于1200℃时，钨轻微吸收氢气。钨和钼与氯气的反应:金属钨加热至500℃时，直接与氯气发生作用，生成WCl6，温度更高时，WCl6分解成WCl5。碘蒸汽对钨不起作用。钨和钼与水蒸气的反应:钨和钼容易与水蒸气发生氧化反应，这种作用在600℃以上更为急剧。
钼与钨的性能与应用
钼和钨是周期系ⅥB族元素，地壳中的丰度均为1.2ppm。18世纪前，一直误将辉钼矿（MoS2）和石墨混同于铅。1782年瑞典耶尔姆制得金属钼。重要的矿物是辉钼矿，还有钼酸钙矿（CaMoO4 ）、钼酸铁矿（Fe2（MoO4）2·nH2O）。钨的主要矿物是黑钨矿（Fe，Mn）WO4 ，白钨矿（CaWO4 ）。钼与钨是我国的丰产元素，其储量占世界首位，辽宁杨家杖子的辉钼矿闻名于世。钨的储量占世界总量的50％以上，以江西省的大庾岭等地为。
金属的性质与用途
钼和钨是银白高熔点金属，在常温下很不活泼，与大多数非金属（F2除外）不作用。在高温下易与氧、硫、卤素、炭及氢反应。钼和钨不被普通酸所侵蚀或溶解，但浓硝酸或热浓硫酸可侵蚀钼。这两种金属都溶于王水或HF和HNO3的混合物。它们不被碱溶液侵蚀，但被熔融的碱性氧化剂迅速腐蚀，如KNO3。它们的主要反应见图9—4。
钼和钨大量用于制合金钢，可提高钢的耐高温强度，耐磨性、耐腐蚀性等。在机械工业中，钼钢和钨钢可做刀具、钻头等各种机器零件；钼和金属的合金在制造，以及导弹火箭等尖端领域里有重要。此外，钨丝用于制作灯丝，高温电炉的发热元件。金属钼易加工成丝、带、片、棒等，在电子工业中有广泛应用。钼丝用作支撑电灯泡中加热丝的小钩，电子管的栅等。
钼是一种金属元素，元素符号:Mo，英文名称:Molybdenum，原子序数42，是VIB族金属。钼的密度为10.2g/cm³，熔点为2610℃，沸点为5560℃。钼是一种银白的金属，硬而坚韧，熔点高，热传导率也比较高，常温下不与空气发生氧化反应。作为一种过渡元素，易改变其氧化状态，钼离子的颜也会随着氧化状态的改变而改变。钼是人体及动植物所的微量元素，对人以及动植物的生长、发育、遗传起着重要作用。钼在地壳中的平均含量为0.00011%，钼资源储量约为1100万吨，探明储量约为1940万吨。由于钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点，被广泛应用于钢铁、石油、化工、电气和电子技术、医和农业等领域。
钼箔/钼板/钼片(MO1)钼，是银白的坚硬金属。很重，比重为l0.2。难熔，熔点高达2620℃。纯净的钼富有延展性，但含有少量杂质时，变得很脆。
钼箔/钼板/钼片(MO1)钼的化学性质也很稳定，不会被盐酸，氢氟酸及碱液所腐蚀，但在硝酸，王水或热浓硫酸中会被腐蚀。在纯氧中，加热到500℃以上，钼会燃烧，变成三氧化钼。金属钼的用途并不太广，主要是用来制造真空管的，电灯泡里的钨丝托架等。
钼箔/钼板/钼片(MO1)钼1927年，人们制成超纯金属钼，纯度高达99.999%，拉成细丝，用作集成电路的导线。另外，金属钼丝还用于机床的电火花加工。近年来我国制成的数控线切割机床，就是用金属钼丝导电，进行切割――电火花加工的。在惰性气体的保护气氛中，钼丝和钨丝可配制成高温热点偶，用以测量1200-2000℃的高温。
钼是重要的金属资源，通常作为合金元素加入特钢及不锈钢材料中，广泛应用于船舶、机械、能源管道等领域，是能源与装备制造领域的核心材料。近年来随着我国高端装备制造以及新能源产业的发展，钼的需求量持续旺盛，行业前景广阔。
钼资源分布较为集中，主要分布在中国、美国、秘鲁等地。其中，中国是钼资源储量的国家，2022年中国钼矿资源储量为370万吨，占资源储量的30.83%。其次为美国和秘鲁，2022年钼矿资源储量分别为270万吨和240万吨，分别占比22.5%和20%。
数据来源:USGS、中商产业研究院整理
得益于的钼资源储量，中国成为大的钼生产国，近年来随着行业下游产业的不断发展，推动了我国钼行业发展。根据钼协会公布的数据，2022年国内钼产量达到11.28万吨，同比增长12%。中商产业研究院分析师预测，2023年中国钼产量将持续增长至11.88万吨。
数据来源:IMOA、中商产业研究院整理
钼作为“战略稀有小金属”，广泛应用于钢铁领域，在传统钢铁领域和新能源领域需求都较为旺盛。中国仍然是大钼消费国，根据钼协会公布的数据，2022年中国钼消费量为12.20万吨，同比增长9%。中商产业研究院分析师预测，2023年中国钼消费量将达到12.91万吨。
数据来源:IMOA、中商产业研究院整理
钼金属行业发展前景
1.及国内钼供需将保持紧平衡
自金融危机以来，市场方面，由于银行信贷、信用等级受到金融危机冲击，目前仍处于缓慢复苏阶段，钼矿的启动及扩产情况不稳定，供应不会大幅增长。2021年供应端海外铜钼伴生矿存在生产扰动，产量下降；需求端在缓解经济恢复的背景下有所回升。同时，我国实施更严格的产业，也将有效放缓国内钼供应的增速。
2017-2021年，在钼供应端产量保持稳定，而钼需求稳步提升的背景下，和国内钼行业供需格都呈现紧平衡状态。展望未来，2023年钼供需缺口预计进一步扩大，国内2022-2023年钼供需保持小幅缺口，紧平衡格支撑钼价持续上涨。
2.下游行业的持续发展将带动钼的需求
我国钢铁行业正在经历结构调整，将向高性能高附加值的不锈钢、特种钢等合金钢方向发展。在国内特钢需求拉动下，国内钼需求增速远高于。同时，我国工业化及城镇化进程的加速推进，以及印度、巴西、中东等其他新兴国家钢铁产量仍将保持增长，也将进一步拉升对钼的需求。
除此之外，钼作为“能源金属”，石油领域对钼的需求将大幅增加；航天行业的发展也将增加对钼的需求；钼的应用领域不断扩大，新能源行业的发展将进一步促进钼的需求增长。
更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国钼金属市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业、行业研究报告、行业白皮书、商业计划书、可行性研究报告、园区产业规划、产业链图谱、产业指引、产业链考察&推介会等服务。
废钼回收的质量标准与检测技术
回收钼的品质直接影响其应用价值。国际通用标准（如ASTM B387）规定钼粉纯度需达99.95%以上，关键杂质（如碳、氧）含量需低于0.01%。检测手段包括X射线荧光光谱（XRF）分析成分、激光粒度仪测定粉末细度。对于合金废料，还需通过金相显微镜观察组织结构。严格的质检是保障下游客户（如半导体厂商）信任的关键，部分高端应用甚至要求提供从废料到成品的全程溯源报告。