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TZM合金退火處理

TZM合金如何進行退火處理?

TZM合金經形變強化後,一般都會產生殘餘應力。為了消除殘餘應力,同時改變合金的脆性,一般都要對合金進行退火處理。退火時,選擇退火溫度至關重要。退火溫度不但能夠影響合金的硬度,而且對合金的拉伸性能也能產生較大影響。

文獻報導了採用真空電弧熔煉製備的TZM鉬合金,經擠壓後進行真空退火,當退火溫度由950℃提高到1050℃,合金在室溫的強度和延伸率變化不大,但當退火溫度從1 150℃提高到1 600℃時,合金在室溫的延伸率明顯提高,拉伸強度明顯下降。

tzm合金

圖1 退火溫度對TZM合金硬度的影響


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圖2 退火時間對TZM合金位元錯密度的影響


圖1為退火溫度對Mo-Ti合金和TZM鉬合金硬度的影響關係圖,可以看到,隨著退火溫度升高,TZM合金的硬度降低,特別當退火溫度在1400~1500℃時,硬度降低十分明顯,此時可認為晶粒在此溫度下顯著長大。退火溫度過高,容易使晶粒發生長大,同時能夠快速消除位錯、晶格畸變等缺陷,從而使合金的延性增強,拉強度下降。

圖2為TZM鉬合金在1450℃退火不同時間後的位元錯密度變化情況。可以看到TZM鉬合金在1450℃退火15 min後,位元錯密度已經由最初的3×1010cm-2下降為7×109cm-2,退火溫度越高,短時間就可以使位元錯密度急劇降低。

退火一般在真空或氫氣保護下進行,但近來也有研究人員採用氮氣保護退火,在退火的同時對合金氮化。TZM鉬合金經氮化後,在基體內產生氮化鈦質點,使合金的硬度和拉伸強度得到進一步提高。

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