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TZM合金的碳纖維強化和碳化物強化

在TZM合金中添加微量的ZrC或TiC等碳化物，可以提高合金的相對密度和抗拉強度，且當碳化物的添加量在0.4%時，合金的室溫強度達到了最大值。同時，ZrC或TiC可以與合金中的氧發生反應，生成含氧的第二相粒子。這些第二相粒子可以起到減小合金的孔隙和提高合金強度的效果。另外，彌散分佈的第二相粒子對合金具有彌散強化作用，能夠使得合金的性能得到顯著的提高。碳化物還可以促進合金高溫拉伸過程中韌窩的形成，使得合金的高溫斷裂方式由穿晶解理和韌窩斷裂的混合斷裂模式向韌窩斷裂方式轉變，從而提高合金的高溫強度。且相同含量的ZrC比TiC更能有效的提高材料的相對密度以及室溫和高溫強度。

通過粉末冶金法制備出以短碳纖維為增強纖維，以金屬為基體的TZM合金基複合材料。短碳纖維增強金屬基複合材料與金屬材料相比，具有更高的強度比、模量比，可以有效提高合金的性能。

在氫氣氣氛下，熱處理溫度為1500℃時，碳纖維表面出現了大量的空洞和凹坑，有近一半發生燒蝕，合金的抗拉強度也僅為原來的1/5。當熱處理溫度提高到1800℃，碳纖維會和氫氣發生反應，生成甲烷氣體，然後揮發消失。在氬氣氣氛下，熱處理溫度為1500℃時，碳纖維以及斷口沒有明顯的裂紋，當熱處理溫度在1800℃時，碳纖維表面有細小絨毛狀的附著物和小凹坑，碳纖維的品質燒損率較小，抗拉強度也下降了很多。另外，添加碳纖維的合金晶粒細小。

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