TZM合金的第二相強化機理

TZM-合金板

複相合金與單相合金相比,除了基體相以外,還有第二相的存在。彌散分佈的第二相均勻分佈在基體相中會產生顯著的強化作用,即第二相強化。TZM合金屬於複相合金。在TZM合金中第二相強化中可以分為碳化物強化和彌散強化。合金中的Ti、Zr元素與C反應,形成細小的難溶的碳化物顆粒,這些彌散分佈的第二相能產生第二相強化。其強化機理是,彌散分佈的第二相均勻分佈在合金中的晶界處,能夠穩定鍛造結構,且能有效的阻礙位錯運動,從而阻礙再結晶的進行或者穩定拉長的再結晶晶粒結構,防止等軸狀晶粒轉化,從而使得合金得到強化。

TZM合金的第二相強化的效果與Ti、Zr、C的比例和C含量相關。一般來說,(Ti+Zr)與C的品質比例在4~10之間產生的強化效果最好,超出該範圍的比例都不利於合金強度的提高。另外,在製備過程中要嚴格控制C含量。因為如果C含量過高,多餘的C會與Mo發生反應生成Mo2C,導致彌散分佈於晶界的硬脆第二相離子過多,降低合金的強韌性,不利於力學性能的提高。

TZM合金的Mo晶界附近有一些黑色物質聚集,這些黑色物質主要是Ti、Zr等元素的單質或碳化物在晶界上的聚集。這種聚集隨著微量元素的增加而趨於明顯。這些物質既可以有效的提高鉬合金性能,又能阻止晶界運動和位錯運動,提高合金的再結晶溫度,起到強化作用。

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