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TZM合金斷裂韌性研究

TZM合金因其具有良好的高溫性能，在國民經濟和科學技術上都有著極其重要的地位。特別是用TZM合金做的穿孔頂頭，是生產鋼管的重要工具材料，可穿不銹鋼、耐熱鋼及釺鋼等，是原用模具鋼壽命的300多倍。在穿管過程中，頂頭報廢的最重要原因是在急冷急熱條件下，受壓、受拉和扭轉等複雜應力作用，很容易產生冷熱疲勞裂紋，隨著穿管次數的增加，裂紋組件擴展，直到最後斷裂不能使用。斷裂韌性是材料強度和塑性的綜合指標，它對合金研製工藝的改進、機械設計以及在使用過程中檢驗和維修都是不可少的部分。因此，對合金的斷裂韌性進行研究對尋求新的生產工藝和熱處理工藝具有重要的意義。研究數據如下所示：
1.TZM合金經過1200℃真空處理後，它的斷裂韌性KIC值比燒結態提高2.54MPa·m1/2.
2.經過1300℃和1400℃真空處理，以及在1300,1400和1560℃氫氣處理後，它的斷裂韌性KIC值均比燒結態下降。
3.合金斷裂多半是因為構件中有微裂紋、空洞和雜質引起的，所以對原材料粉末的性質，純度的控制要非常嚴格。
4.TZM合金在1300℃以上進行高溫熱處理不能提高合金的斷裂韌性，只有在1200℃低溫下真空處理才能夠提高，並獲得較好的綜合性能。

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