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TiC和ZrC對TZM合金高溫力學性能的影響

TZM合金在高溫環境下，受熱能的影響，原子間結合力降低，導致合金在高溫下出現“軟化”效應。測試未添加碳化物和添加TiC/ZrC三種合金在800℃下的拉伸強度發現，三種合金在800℃下的抗拉強度均低室溫的抗拉強度。其中添加0.4%的TiC合金800℃拉伸強度較室溫的拉伸強度下降了22.4%，添加0.4%ZrC的合金下降幅度較低，僅為16.1%，而未添加碳化物的合金，抗拉強度下降速度快，下降幅度高達27.7%。

碳化物的含量對的合金的強度具有一定的影響，隨著微量碳化物的增加，合金的強度得到明顯的提高。在800℃下，添加0.4%TiC的合金，其抗拉強度為450.5MPa，較未添加碳化物的合金，提高了28.3%。而添加0.4%ZrC的合金，其在800℃下的抗拉強度為513.4MPa，較未添加碳化物的合金提高了56.7%。

添加微量碳化物合金室溫拉伸呈現彈性變形，隨後發生明顯的塑性形變而斷裂，而未添加碳化物的合金多為彈性變形後直接脆斷，說明碳化物可以改善合金的室溫脆性。另外一方面，添加0.4%TiC/ZrC的合金在800℃溫度下存在明顯的屈服現象，從顯微照片中可以看到明顯的上、下屈服點和屈服平臺，斷裂應變較大，說明添加碳化物的合金具有較高的延伸率。這主要是因為TiC和ZrC可以與溶質原子和位錯交互作用形成Cottrell氣團，使得位錯穩定。位錯運動需要更大的應力才能掙脫氣團的釘軋作用，一旦掙脫後位錯的運動就較為容易，從而出現了上、下屈服點和屈服平臺。

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