金属铪力学性能及其影响因素的研究进展

武心怡1,2,3，史佳庆2，周增林1,3，李艳2，何学良2，张婉婷1,3，袁志谦1,3（1.中国有研科技集团有限公司 智能传感功能材料全国重点实验室2.有研工程技术研究院有限公司；3.北京有色金属研究总院）

摘要：铪（Hf）因其优异的耐高温性能、较大的中子吸收截面、良好的抗腐蚀能力以及优良的导热和导电性能，在核工业、高温合金、电子技术等领域具有重要的应用价值， 近年来受到国内外研究学者的广泛关注。然而， 由于铪属于密排六方（hcp）晶体结构，可独立启动的滑移系较少，导致其塑性变形能力较差，限制了其在更广泛领域的工程应用。本文综述了近年来金属铪力学性能的研究进展，重点阐述了杂质元素、塑性加工工艺以及热处理制度对铪力学行为的影响规律。首先，分析了非金属杂质及金属杂质对铪塑性变形机制的作用， 并总结了目前锆铪分离与提纯的主要工艺方法。在此基础上， 结合铪以柱面滑移和孪生为主的变形机制，梳理了其在热锻、热轧、冷轧等塑性加工过程中的变形行为与微观机制，重点讨论了加工过程中织构演化及其对力学性能的影响。考虑到铪对氧、 氮等气体元素具有较强的亲和力， 其热处理过程需在真空环境下进行以防止污染。本文从热力学与动力学角度探讨了真空热处理工艺对铪显微组织与力学性能的影响规律。最后， 对进一步提升金属铪力学性能的可行途径进行了总结与展望， 以期为高性能铪材料的开发与应用提供理论参考。

关键词： 铪（Hf）； 微观组织； 热处理； 力学性能