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TZM合金真空燒結去氧機制分析

經實驗發現TZM合金在粉末冶金燒結過程中主要有兩種去氧機制：一是碳還原體系中的金屬氧化物生成金屬碳化物和CO;二是MoO2在真空高溫下發生歧化反應生成金屬Mo和MoO3氣體，其中MoO3氣體會被真空系統排出。

首先研究碳含量對TZM合金在真空燒結下去氧的影響。實驗安排如下：在鉬粉中添加0.5%的TiHx和0.09%的ZrHx，然後將試樣分成3份，在試樣中分別添加0.04%，0.07%，0.10%不同比例的碳，最後製成TZM合金棒。通過測試合金棒中的氧含量和碳含量發現C元素的含量與TZM合金去氧效果是成正比的，但是過量的碳會導致合金成分的不合格。

另外，鉬混合粉中的氧元素主要是由鉬粉的氧含量決定的。經過還原反應的鉬粉，氧主要存在的方式是氧化鉬，其中最穩定的是MoO₃和MoO₂，而MoO₃在真空和高溫下會變成氣體揮發，所以高溫下鉬粉中的氧化物主要以MoO₂的形式存在。經實驗發現，在高溫和隔絕空氣的情況下，MoO₂會發生歧化反應，生成金屬Mo和氣態的MoO₃，其中氣態的MoO₃會被真空系統排出。

TZM合金中去氧過程主要是通過高溫真空燒結過程中發生的碳還原反應和MoO₂的歧化反應實現的。而反應過程中進行的溫度和真空爐內的產物氣體分壓對這兩個反應的品質有一定的影響。降低爐內產物的分壓和提高爐內的真空度可以降低去氧反應開始的溫度，有利於降低TZM合金中的氧含量。

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