钼及其合金以其高熔点、高强度等独特性能而广泛应用于航空航天、高端医疗、核电等领域,属国家战略性材料。我国是世界钼原料大国,但在低价出口原料的同时80%以上的高端产品仍依赖进口。国内现有产品还存在多种性能协同调控困难,大规格产品残余内应力消除困难、组织性能均匀性差、强韧性不足、抗烧蚀性差以及高性能复杂构件制备困难等问题。围绕高端医疗装备及核电领域发展对大规格高性能钼及钼合金制品的迫切需求,针对国内现有产品存在的多种性能协同调控困难,大规格制品残余内应力消除困难、组织性能均匀性差、强韧性不足等问题,通过多元多相钼合金组态优化设计,特种粉末均匀化制备技术,大规格钼及钼合金坯锭成形与烧结过程中内应力、夹杂物和缺陷的精确控制技术,大规格钼及钼合金等通道扭转锻造/轧制技术等研究,开发出高端装备用大规格高性能钼及钼合金制品成形与烧结过程中成分、基体组织与第二相均匀性及尺寸控制技术,以及成套工业化制造技术等关键技术,建成 1 条生产能力 600 吨/年的大规格钼合金棒材生产示范线和1条生产能力400 吨/年的大规格钼合金板材生产示范线。开发出大规格Mo-Y-Ce 合金的成分(Mo-0.6Y 2 O 3 -0.08~0.12CeO 2 )及其纳米喷雾掺杂-均质化烧结工艺-椭圆截面等通道锻扭变形技术-镦粗锻造的整套工艺,制备出Ø240-250mm、室温抗拉强度770-788MPa、室温延伸率24%-31%的钼棒。开发出大规格高性能碳化物增强钼合金板,室温抗拉强度可以达到1150MPa,断后伸长率达到15%以上,1000℃的抗拉强度较TZM 合金提高50%以上,1600℃抗拉强度仍能达到 100MPa 以上。3 种典型产品的尺寸规格分别为:2.10×1501.3×1805.6mm、3.19×1612.4×1637.2mm、5.09×2137.3×2325.8mm。开发出一种弥散-沉淀强化钼合金的成分(CeO 2 -TZM)及其纳米喷雾掺杂+固固掺杂-钼粉钝化-低温真空烧结-低温连续烧结工艺-95%锻造/轧制-950℃退火的整套工艺,制备出室温抗拉强度801-804MPa、屈服强度689-695MPa、延伸率44%-47.5%,1100℃抗拉强度 545-557MPa、屈服强度 191-200MPa、延伸率 24.8%-25.1%,1100℃、81h 持久强度≥200MPa 的钼棒。突破合金烧结、压力加工过程中的内应力控制技术及氧含量控制技术,制备出直径达到151mm 的钼钛锆合金锻造棒材,杂质氧含量不大于100ppm,棒材室温抗拉强度达到889MPa,断后延伸率达到23.5%,1000℃下抗拉强度达到591MPa,断后延伸率达到15.5%;突破低氧钼钛锆薄壁长管轧制技术,制备出Φ16×0.8×1800mm 钼钛锆管材产品。制备出外径不小于400mm、高度不低于100mm,密度10.193 g/cm 3 、平均晶粒度不超过25μm、抗拉强度不低于500MPa 的钼辊轮。开发了难熔金属钨、钼的复杂构件注射成形技术,实现高致密度、高精度和复杂形状的统一,钨、钼零件相对密度≥99%,尺寸精度±0.3%。开发出一种高塑性固溶强化钼合金的成分(Mo-0.06~0.12V)及其制备工艺,即:纳米喷雾掺杂-低温连续烧结工艺-锻造-950℃退火,锻造后平均室温延伸率达40%以上,可满足电光源行业和高温装备用复杂结构件的要求。开发出一种适用于钝化或常规的纯钼、Mo-La、固溶强化钼合金的低温短时烧结工艺,最高烧结温度比常规工艺降低100-200℃,烧结时间缩短8-12h,实现了平均晶粒度为15-20μm 的均匀细晶组织。该工艺改变了传统烧结工艺思路。开发出一种可控初始再结晶退火工艺,实现了平均尺寸为12μm 的超细等轴晶结构。建成1 条生产能力600 吨/年的钼合金棒材生产示范线。