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TZM合金高温紧固件

什么是TZM合金高温紧固件钼合金

可以重复往返大气层的空间飞行器和高超音速飞机的耐热结构零件和部件的连接和固定都需要使用各种紧固件,它们必须能够承受得住1300℃的高温,其中包括氧化环境和结构载荷引起的应力。

在完成使命的整个过程中,亦应考虑静态拉伸和剪切应力作用,但是,以飞行过程中的受热更为重要。蠕变行为也是一个重要的高温设计判据。在发射之前,飞行器还在地面上短时间地受到火箭发动机的作用,构件受到震动和音响激发的高频疲劳载荷的作用。疲劳载荷引起的周期应力对紧固件产生影响;由于应力振幅很少,必须正确地处理这种情况。

事实表明,可能存在的局部缺陷会导致形成疲劳裂纹及其扩展等间题。在可供选择的各种金属及其合金紧固件中,因为贵金属及其合金价格昂贵,所以选材对象只局限于TZM合金(Mo-0.6% Zr-0.4%Ti)Cb-752合金或者Ta-10W钼合金。

其中,TZM合金具有最高的强度,相对地说,在高达1600℃的温度下,TZM合金在强度方面保持优越性;在室温到1600℃温度范围内,Cb-752和Ta-10W两种合金之间相对小的强度差异几乎保持不变。在静态强度数值的基础上,当温度不超过1600℃时,TZM合金提供了与Cb-752和Ta-10W相比更加优越的性能;

但是,钼合金的高温氧化行为有可能造成灾难性的后果。不过,由于TZM合金相对地比较便宜,所以人们还是试图利用这种难熔金属合金材料来制造在惰性气氛中使用的一些高温紧固件。目前,已经生产了名义直径为6mm的几种紧固件、特殊的螺母和垫圈;并且成功开发了改进的硅化物涂层,从而保证了使用中的安全可靠性。

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