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TZM合金真空烧结脱氧机制分析

经实验发现TZM合金在粉末冶金烧结过程中主要有两种脱氧机制：一是碳还原体系中的金属氧化物生成金属碳化物和CO;二是MoO2在真空高温下发生歧化反应生成金属Mo和MoO3气体，其中MoO3气体会被真空系统排出。

首先研究碳含量对TZM合金在真空烧结下脱氧的影响。实验安排如下：在钼粉中添加0.5%的TiHx和0.09%的ZrHx，然后将试样分成3份，在试样中分别添加0.04%，0.07%，0.10%不同比例的碳，最后制成TZM合金棒。通过测试合金棒中的氧含量和碳含量发现C元素的含量与TZM合金脱氧效果是成正比的，但是过量的碳会导致合金成分的不合格。

另外，钼混合粉中的氧元素主要是由钼粉的氧含量决定的。经过还原反应的钼粉，氧主要存在的方式是氧化钼，其中最稳定的是MoO₃和MoO₂，而MoO₃在真空和高温下会变成气体挥发，所以高温下钼粉中的氧化物主要以MoO₂的形式存在。经实验发现，在高温和隔绝空气的情况下，MoO₂会发生歧化反应，生成金属Mo和气态的MoO₃，其中气态的MoO₃会被真空系统排出。

TZM合金中脱氧过程主要是通过高温真空烧结过程中发生的碳还原反应和MoO2的歧化反应实现的。而反应过程中进行的温度和真空炉内的产物气体分压对这两个反应的质量有一定的影响。降低炉内产物的分压和提高炉内的真空度可以降低脱氧反应开始的温度，有利于降低TZM合金中的氧含量。

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