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粉末冶金燒結TZM合金中碳化物形成的特點

比較燒結TZM合金與熔煉的TZM合金的微觀組織發現粉末冶金燒結TZM合金有以下特點：
1.粉末冶金TZM合金燒結溫度遠低於熔煉溫度，是一種微觀擴散不均勻的燒結體。
2.固態燒結過程中主擴散較為緩慢，尤其是Zr原子直徑比Mo大更不易擴散，即使在1940℃附近燒結後仍有部分單質沒有擴散到基體中。
3.粉末冶金TZM燒結產生的TiC主要位於晶界等處，主要為原位生成。
根據粉末冶金混粉後的特點，燒結式各種反應將優先在顆粒團聚的相介面反應，隨著燒結緻密化和元素的固溶擴散，在各團聚體小顆粒之間、晶界、亞晶界等處，合金元素易於擴散的地方發生碳化物的生成反應。最後在高溫下Ti和Zr作為溶質進入鉬基體，在冷卻過程中與析出的C原子反應生成晶內碳化物。
在純鉬中C的溶解度在2200℃共晶溫度下為0.12%~0.14%（品質分數），在1500℃溶解度為0.005%~0.010%，在室溫下的溶解度幾乎為0。因此，在粉末冶金TZM中仍有小量的TiC在冷卻過程，由於碳的溶解度降低與擴散到晶粒內部的Ti原子結合生成TiC。如果附近沒有Ti原子，則與Mo生成Mo2C。Zr原子直徑約為Mo的 1.15倍，擴散相對困難，根據微觀組織的特點一部分Zr以單質存在，一部分在高溫下與Mo形成固溶體，在降溫過程中析出Laves相Mo2Zr。在Zr顆粒邊緣會原味形成ZrC，晶內則不易形成ZrC。

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