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TiC和ZrC對TZM合金性能的影響

TZM合金的密度大小主要受內部孔隙的影響，而合金中孔隙的形成原因主要與合金中的氧含量相關。在燒結過程中孔隙的數量與氧含量呈正增長關係。在合金中添加TiC或ZrC有利於提高合金的密度，且隨著添加量的增加，合金的相對密度均逐步升高。其中添加ZrC的合金密度會高於添加TiC合金的密度。這主要是因為，與鉬相比，TiC/ZrC在高溫下更容易與氧發生反應。在高於1800℃溫度下，TiC與合金中的氧發生反應生成氧化物或碳化物和CO/CO₂，因此可以降低合金內部的氧含量。眾所周知，合金中氧含量過高會導致碳化物轉變為氧化物的可能性變大，從而減小第二相彌散強化，降低合金的力學性能，減少高溫下的使用壽和應用範圍。因此在合金中添加TiC/ZrC有利於提高合金的性能。且隨著TiC含量的增加，反應生成的CO/CO₂氣體增多，氧含量逐漸減少，合金的力學性能得到相應的改善。其反應化學方程式如下所示：TiC+O₂→Ti_xOy+CO/CO₂，TiC+O₂→（TiC_x）O_y+CO/CO₂。

添加TiC/ZrC後TZM合金的拉伸性能也得到一定的改善。隨著TiC/ZrC含量的增加，合金的拉伸抗拉強度呈現先上升後下降的趨勢。當TiC的添加量為0.4%時，合金的拉伸強度達到了最大值580.4，當ZrC的添加量為0.4%，合金的抗拉強度達到了最大值611.9。添加微量的TiC/ZrC有利於細化晶粒，加強合金的第二相彌散強化。且隨著添加量的增加，晶粒細化效果和第二相強化也更加明顯，因此合金的抗拉強度也得到顯著提高。

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