TZM合金的第二相强化机理

TZM合金板

复相合金与单相合金相比,除了基体相以外,还有第二相的存在。弥散分布的第二相均匀分布在基体相中会产生显著的强化作用,即第二相强化。TZM合金属于复相合金。在TZM合金中第二相强化中可以分为碳化物强化和弥散强化。合金中的Ti、Zr元素与C反应,形成细小的难溶的碳化物颗粒,这些弥散分布的第二相能产生第二相强化。其强化机理是,弥散分布的第二相均匀分布在合金中的晶界处,能够稳定锻造结构,且能有效的阻碍位错运动,从而阻碍再结晶的进行或者稳定拉长的再结晶晶粒结构,防止等轴状晶粒转化,从而使得合金得到强化。

TZM合金的第二相强化的效果与Ti、Zr、C的比例和C含量相关。一般来说,(Ti+Zr)与C的质量比例在4~10之间产生的强化效果最好,超出该范围的比例都不利于合金强度的提高。另外,在制备过程中要严格控制C含量。因为如果C含量过高,多余的C会与Mo发生反应生成Mo2C,导致弥散分布于晶界的硬脆第二相离子过多,降低合金的强韧性,不利于力学性能的提高。

TZM合金的Mo晶界附近有一些黑色物质聚集,这些黑色物质主要是Ti、Zr等元素的单质或碳化物在晶界上的聚集。这种聚集随着微量元素的增加而趋于明显。这些物质既可以有效的提高钼合金性能,又能阻止晶界运动和位错运动,提高合金的再结晶温度,起到强化作用。

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