TZM合金的组织及强化机理分析

采用粉末冶金法制备TZM合金,通过SEM和EDS检测手段观察其显微组织,并在此基础上分析TZM合金的三种强化,即固溶强化、第二相强化和形变强化的强化机理.     

TZM钼合金制备技术及研究进展

TZM钼合金具有优良的室温和高温力学性能,在军工、航空和高温结构件等领域具有非常广阔的用途。本文从TIM制备方法、合金元素固溶强化、弥散强化、形变强化等方面,详细介绍了目前国内外TZM钼合金的研究发展现状,并展望了其发展前景。     

TZM合金的研究现状

TZM合金是目前广泛应用的一种高温钼合金,具有高熔点、抗腐蚀、力学性能优异等优点,被广泛应用于军工、航天和高温结构件等领域。目前TZM合金的制备方法主要有：电弧熔炼法和粉末冶金法。TZM合金的强化机理有：合金元素固溶强化、第二相强化、形变强化。本文还对TZM合金在性能方面的提高所做的研究进行了介绍,并对TZM合金的发展提出了看法。     

低氧TZM合金的制备机理研究

采用粉末冶金法制备了TZM合金,本文着重研究了TZM合金中氧的来源及其热力学分析,通过建立C/O含量控制的数学模型,得到低氧TZM合金的制备工艺,并通过试验数据结果验证了该模型的可靠性和适用性。     

TZM合金及其特性

介绍了TZM合金的制备方法、强化机理及其各种性能，如物理性能、力学性能、高温抗拉强度和延伸率、热性能和电性能等，同时也介绍了TZM合金目前的主要应用领域。     

TZM合金的性能及机理研究

试验研究了合金元素的不同添加方式对TZM合金的组织和性能的影响,最终确定了合金元素的合理添加方式。本文着重研究了TZM合金在不同温度下的抗拉强度和再结晶温度,通过与纯钼相比较,得出TZM合金优异的高温性能,并研究分析了不同合金元素的强化机理。     

Zr元素对TZM合金组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备了不同Zr元素添加量的TZM合金,研究Zr元素的添加量对高温钼合金的显微组织和性能的影响,通过SEM观察了不同Zr元素添加量的合金显微组织;利用EDS对视场中具有特殊形态的物相进行能谱分析和化学成分分析;使用显微硬度测试仪测试了不同Zr元素添加量的合金在室温下的显微硬度,使用Gleeble-1500热模拟试验机测试了不同Zr元素添加量的合金在1300和1400℃时的应力应变曲线。通过显微组织观察发现TZM合金中存在大量的黑色块状第二相,经能谱测定为Ti和Zr的氧化物、单质,它们的存在能有效地阻碍位错的运动,产生强化效果,并在此基础上分析了TZM合金的组织和强化机制。比较了不同Zr添加量的TZM合金在室温下的显微硬度,分析了不同Zr元素添加量的合金在1300和1400℃的应力应变曲线。发现Zr的添加量在0.07%时试样的显微硬度最大,热模拟实验机的数据显示Zr的添加量在0.07%时TZM合金在1300和1400℃变形抗力都最大。     

钼镧合金和TZM合金的高温性能

研究了钼镧合金和TZM合金在1000～1800℃的高温性能和相应的组织.结果表明小于1400℃的情况下,钼镧合金有较高的强度和塑性的综合性能,当温度大于等于1400℃时,其抗拉强度明显降低,同时塑性也有明显的下降.而随着测试温度的提高,TZM合金的抗拉强度降低,但是其塑性升高,这一点和钼镧合金恰恰相反.同时,不管是强度还是塑性,TZM合金较之相同温度的钼镧合金有明显的优势.组织观察表明这两种钼合金在1100℃开始再结晶,一直延续到1550℃,并且其再结晶晶粒都呈现拉长的组织,这明显不同于纯钼再结晶状态下的等轴晶粒.     

粉末冶金TZM钼合金板坯热轧开坯工艺的研究

本文通过不同热轧工艺性试验，发现低于再结晶温度进行热轧开坯的工艺优越于常规工艺开坯的板材。低温热轧开坯工艺有三个优点：１．获得细晶粒组织，可使第二相杂质分散度提高，并能改变第二相的组成和形态，改善工艺性能。２．促进亚结构的形成，提高位错密度，可达到形变强化，提高合金强度。３．有利变形深透，增加变形的均匀性，可减少分层和裂纹的出现。     

TZM合金板、棒材的研制和应用

简单叙述了TZM合金的加工方法、研制过程以及应用情况。TZM合金的加工方法常用的有两种：一种为真空电弧熔炼法；另一种为粉末冶金法。TZM合金是目前广泛应用的一种高温合金（主要在温度高于1000℃的情况下使用），该合金具有熔点高，强度大，弹性模量高，膨胀系数小，蒸气压低，导电导热性好，抗蚀性强以及高温力学性能良好等特点，因而在很多领域得以广泛应用。为此，难熔金属加工厂及其科研院所的各有关研究者都在进行大量的研制工作，并取得了一定的成果，宝钛集团有限公司近年来采用以上几种工艺，已制造出不同规格的TZM合金板材和棒材达数十吨之多，并已提供给用户使用，效果良好。     

Cu含量对SPS烧结TZM合金涂层组织及性能的影响

本研究采用放电等离子烧结（SPS）方法在以Ni箔为中间过渡的304不锈钢基体上制备了Cu含量在10%～30%（质量分数）的TZM（钛-锆-钼）合金涂层。利用扫描电镜（SEM）与能谱（EDS）仪分析了合金涂层组织;通过维氏硬度仪和激光导热仪对合金涂层的硬度及热扩散系数进行了表征;采用热震循环试验对合金涂层的热震稳定性能进行了测试;综合以上分析结果研究了Cu含量对SPS烧结TZM合金涂层的组织及性能影响。结果表明：TZM合金涂层由白色的Mo相与灰黑色的Cu相组成;随着Cu含量的增加,TZM合金涂层的硬度和热扩散系数随之增加;热震循环试验结果表明,造成TZM合金涂层热震循环试验失效的主要原因是由于涂层各部分热膨胀系数不一致所产生的应力超过了涂层与过渡层界面处的结合强度,而Cl-在结合界面处的点蚀作用对合金涂层的开裂、脱落起到了促进作用;结合摩擦磨损试验后的磨痕形貌及EDS选区分析结果,合金涂层磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损,且摩擦磨损过程中发生了氧化行为。Cu含量的提高有效改善了合金涂层的摩擦磨损性能。     

TZM合金与纯Mo性能对比研究

利用拉伸力学性能测试、硬度测试、OM、SEM及EDS等分析测试手段,研究了TZM合金和纯Mo的微观组织、室温与高温力学性能以及再结晶行为。结果表明：TZM合金比纯Mo具有更高的室温与高温强度;TZM合金的起始再结晶温度为1350℃,终了再结晶温度为1700℃,分别比纯Mo的起始再结晶温度与终了再结晶温度提高了500℃与450℃。TZM合金的强度与再结晶温度的提高主要归因于细小弥散分布的第二相TiC、ZrC。     

钛基钎料钎焊石墨与TZM合金接头组织和性能研究

研究了钛基钎料钎焊石墨与TZM合金的钎焊组织。结果表明，使用钛合金箔为钎料能很好润湿石墨和TZM母材，通过界面反应和TLP扩散连接获得良好的钎焊组织。接头组织主要分为两层：Ti-TiC和Ti-Mo固溶体。热震循环试验证明接头再熔化温度高于1400℃，承受热应力而不失效。接头剪切强度为14．1MPa。     

铌合金及其抗氧化涂层研究进展

铌合金因其高熔点、低密度、高强度、加工性能好等诸多优良特性,被广泛应用于航空、航天、核工业等领域,国内外针对不同的应用场景已经研发出几十种不同的铌合金。但铌合金在高温下极易氧化使得其使用受到限制,研究者通过在铌合金表面制备不同的抗氧化涂层显著提高了其高温抗氧化性。本文对铌合金及其抗氧化涂层的研究进展进行了综述,重点介绍了目前应用广泛的几种铌合金和抗氧化涂层,并讨论了存在的问题,最后对铌合金及其抗氧化涂层的研究方向进行了展望。     

再结晶态TZM合金热变形特征的研究

采用Gleeb-3500热模拟实验机,对再结晶态TZM(Mo-0.39Ti-0.093Zr-0.017C)合金的热变形特征进行了研究。试样用粉末冶金的方法制备,经过70%变形量的高温锻造,然后分别在1100,1200,1300,1400,1500和1600℃的温度下退火,观察了TZM合金的再结晶过程。热模拟实验在1200℃的温度下进行,应变速率为0.1 s-1,变形量为30%,得到了压缩过程的真应力-应变曲线。研究结果表明,TZM合金的硬度随着退火温度的升高而显著降低,且下降的速率为0.13(HV/℃),1600℃退火后,晶粒已经充分长大,再结晶完成,TZM合金明显变软;完全再结晶后的TZM合金在1200℃下热压缩变形,当应变量小于5%时,应力随着应变的增加而迅速增加,加工硬化现象明显;当应变量大于5%时,应力随着应变的增加而缓慢增加,加工硬化速率降低。     

一种粉末冶金制备钼合金TZM的方法

一种粉末冶金制备钼合金TZM的方法,涉及一种采用粉末冶金工艺制备难熔金属合金方法。其特征在于是选用费氏粒度在5～10μm,最大颗粒不大于10μm的氢化钛和氢化锆颗粒,采用粉末冶金的方法制备TZM钼合金的。本发明的采用粉末冶金工艺制备钼合金TZM的方法,通过添加颗粒细小的合金元素粉末;由于第二相颗粒尺寸小,使烧结过程扩散均匀;提高了材料组织的均匀性,     

粉末冶金TZM合金板材的性能及其影响因素

TZM合金是目前广泛应用、性能优良的工业钼合金。本文介绍了供热等静压机隔热屏及大功率陶瓷发射管专用,厚度为、0.5mm的粉末冶金TZM合金板材的室温及1000～1400℃下的机械性能,1100℃及1200℃时的持久性能,弯曲塑—脆转变温度,杯突性能及再结晶行为;简述了该板材的织构特征及其与机械性能的关系;文章还探讨了试样的状态及取向对材料性能的影响。     

金基微合金强化研究

介绍了少量添加元素对金及金会金铸态组织、力学性能和再结晶特性的影响,论述了金基微合金的合金化规律,探讨了金基微合金强化的研究方向．