TZM合金的研究

TZM合金中除了少量的Ti和Zr形成了一定的碳化物外,94.62%以上的Zr、90.77%以上的Ti和41.8%以上的C固溶到Mo基體中,對合金起到了固溶強化的作用,其中Ti、Zr的固溶作用較為明顯。而Ti和Zr與C反應形成的碳化物第二相也對合金起到了第二相彌散強化作用。但是在合金中固溶強化是主要的強化方式,第二相彌散對其強度的提升效果有限。

對TZM合金進行熱軋處理發現,無論合金變形與否,拉伸斷裂均含有沿晶脆性斷裂。隨著變形量的增加,加工態纖維組織增多,使得合金的力學性能得以強化,其斷裂模式由沿晶脆性斷裂斷裂、解理斷裂和穿晶解理斷裂向沿晶韌性斷裂和准解理斷裂混合模式轉變。TZM合金隨著變形量的增加,合金內的碳化物相分散均勻,彌散度也得以提高,使得晶界結合力增強,從而提高合金的力學性能。合金的變形量達到90%,則抗拉強度達到了846MPa,拉伸率達到了4.3%。

另外,觀察合金在不同溫度下退火和再結晶過程發現,合金的硬度隨著退火溫度的升高而顯著降低,其下降的速率為0.13(HV/℃)。在1600℃下退火後,晶粒已經充分長大,且完成了再結晶,這時TZM合金明顯變軟。

對TZM合金的微觀結構進行觀察發現,第二相微粒有阻礙晶界運動的作用,這也是使的合金與純鉬相比具有較高的再結晶溫度的原因。且鉬中的間隙元素碳、氧等的溶解度低,所以會以化合態的形式存在,聚集在晶界以及空位、位錯等缺陷周圍,從而降低了晶界的強度,阻礙了位錯的運動。因此合金在加工時易於形成裂縫,合金顯示出典型的室溫脆性。

TZM合金

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