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粉末冶金烧结TZM合金中碳化物形成的特点

比较烧结TZM合金与熔炼的TZM合金的微观组织发现粉末冶金烧结TZM合金有以下特点：
1.粉末冶金TZM合金烧结温度远低于熔炼温度，是一种微观扩散不均匀的烧结体。
2.固态烧结过程中主扩散较为缓慢，尤其是Zr原子直径比Mo大更不易扩散，即使在1940℃附近烧结后仍有部分单质没有扩散到基体中。
3.粉末冶金TZM烧结产生的TiC主要位于晶界等处，主要为原位生成。
根据粉末冶金混粉后的特点，烧结式各种反应将优先在颗粒团聚的相界面反应，随着烧结致密化和元素的固溶扩散，在各团聚体小颗粒之间、晶界、亚晶界等处，合金元素易于扩散的地方发生碳化物的生成反应。最后在高温下Ti和Zr作为溶质进入钼基体，在冷却过程中与析出的C原子反应生成晶内碳化物。
在纯钼中C的溶解度在2200℃共晶温度下为0.12%~0.14%（质量分数），在1500℃溶解度为0.005%~0.010%，在室温下的溶解度几乎为0。因此，在粉末冶金TZM中仍有小量的TiC在冷却过程，由于碳的溶解度降低与扩散到晶粒内部的Ti原子结合生成TiC。如果附近没有Ti原子，则与Mo生成Mo2C。Zr原子直径约为Mo的 1.15倍，扩散相对困难，根据微观组织的特点一部分Zr以单质存在，一部分在高温下与Mo形成固溶体，在降温过程中析出Laves相Mo2Zr。在Zr颗粒边缘会原味形成ZrC，晶内则不易形成ZrC。

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