TZM合金的碳纤维强化和碳化物强化
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- 分类：钼的知识
- 发布于 2016年5月31日
- 作者：yiping
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在TZM合金中添加微量的ZrC或TiC等碳化物，可以提高合金的相对密度和抗拉强度，且当碳化物的添加量在0.4%时，合金的室温强度达到了最大值。同时，ZrC或TiC可以与合金中的氧发生反应，生成含氧的第二相粒子。这些第二相粒子可以起到减小合金的孔隙和提高合金强度的效果。另外，弥散分布的第二相粒子对合金具有弥散强化作用，能够使得合金的性能得到显著的提高。碳化物还可以促进合金高温拉伸过程中韧窝的形成，使得合金的高温断裂方式由穿晶解理和韧窝断裂的混合断裂模式向韧窝断裂方式转变，从而提高合金的高温强度。且相同含量的ZrC比TiC更能有效的提高材料的相对密度以及室温和高温强度。
通过粉末冶金法制备出以短碳纤维为增强纤维，以金属为基体的TZM合金基复合材料。短碳纤维增强金属基复合材料与金属材料相比，具有更高的强度比、模量比，可以有效提高合金的性能。
在氢气气氛下，热处理温度为1500℃时，碳纤维表面出现了大量的空洞和凹坑，有近一半发生烧蚀，合金的抗拉强度也仅为原来的1/5。当热处理温度提高到1800℃，碳纤维会和氢气发生反应，生成甲烷气体，然后挥发消失。在氩气气氛下，热处理温度为1500℃时，碳纤维以及断口没有明显的裂纹，当热处理温度在1800℃时，碳纤维表面有细小绒毛状的附着物和小凹坑，碳纤维的质量烧损率较小，抗拉强度也下降了很多。另外，添加碳纤维的合金晶粒细小。
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