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TZM合金的三種強化機理

在鉬合金中TZM合金是最重要、用途最廣泛、需求量最大的鉬合金。相較於純鉬，TZM合金具有更強的性能。TZM合金以鉬為基體摻雜了Ti、Zr和C等微量元素，這些元素與鉬反應產生固溶強化和第二相強化，使得TZM合金具有優異的高溫力學性能、低的熱膨脹係數和高的導電係數。以下主要分析TZM合金的強化機理，包括固溶強化、第二相強化和形變強化。

固溶強化是指Ti、Zr和C原子進入鉬的晶格，造成晶格發生扭曲、畸變，而產生的強化作用。其中溶劑元素與溶質元素的原子差別因數越大，強化效果越明顯。在固溶強化中，Zr與Mo的原子尺寸因數差最大，所以效果也最明顯。

第二相強化是指摻雜的微量元素與C發生反應形成細小難溶的碳化物顆粒，這些彌散分佈的顆粒分佈在TZM合金的晶界處，能穩定鍛造結構和阻礙位錯運動，使得合金得到強化。研究者認為，（Ti+Zr）和C的品質比在4~10之間最佳。另外，製備TZM合金時還要嚴格控制C的含量，防止生成Mo₂C，降低合金的力學性能。

形變強化，即加工硬化。合金隨著塑性變形量的增加，金屬流變強度也有所增加。TZM合金在再結晶溫度下，變形強化的效果隨著變形量的增加而增強。在變形過程中TZM合金的晶粒沿著加工方向拉長晶格發生畸變，使得位錯密度增加，產生二次晶粒，從而增加了合金的強度。

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