提高钛锆钼合金性能的研究

钛锆钼合金由于自身具有熔点高、抗蚀性强、力学性能优异等诸多优点,成为目前应用最为广泛的高温钼合金。由此,对钛锆钼合金在性能方面的提高进行了介绍:

一、 抗氧化性能
钛锆钼合金由于高温性能优异,被大量用作高温结构件,但其抗氧化性能并不是很好,无法生成保护自己的抗氧化层,因此大大缩短了合金的使用寿命和使用范围。国外大部分钛锆钼合金作为散热面板使用,对合金的抗氧化性能要求较高。改善合金的抗氧化性能主要有2种方法,一是合金化,在合金中添加微量元素提高合金的抗氧化性能;二是表面涂层技术,就是在合金的表面涂镀一层保护层。但是由于合金化的方法在高温下抗氧化性不强,所以大部分采用的都是涂层保护。
二、 中子辐射
中子辐射可以改变钛锆钼合金的力学性能。通过对钛锆钼合金在294℃~1100℃的中子辐射研究发现,在300℃时,合金的韧脆转变温度DBTT由辐射前的-100℃~-50℃提高到了800℃,同时拉伸强度提高很多;在560℃辐射时,辐射后的DBTT为700℃,拉伸强度也有所提高;在935℃~1000℃时,合金发生辐射硬化,辐射后的DBTT为-50℃。上述结果表明,当温度低于1000℃时,强度对应变速率变化并不敏感,但当温度高于1200℃时,随着温度升高,强度对应变速率越来越强。
三、 高温蠕变性能
通过观察钛锆钼合金在高温条件下蠕变行为,发现与纯钼不同的是,钛锆钼合金应力指数随温度的升高而明显降低,1200℃下指数n=12,1400℃下n=5而1600℃下n=2。可以推测,在1200℃时,钛锆钼合金蠕变试验时应力强度很高。1400℃下蠕变受碳化颗粒和位错的影响,1600℃相当于钼熔点的0.65,这时的蠕变受扩散所控制,该温度下蠕变开始以后蠕变速度达到最小值。

 钛锆钼合金片图片
  钛锆钼合金片

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