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TZM合金退火处理

TZM合金如何进行退火处理?

TZM合金经形变强化后,一般都会产生残余应力。为了消除残余应力,同时改变合金的脆性,一般都要对合金进行退火处理。退火时,选择退火温度至关重要。退火温度不但能够影响合金的硬度,而且对合金的拉伸性能也能产生较大影响。

文献报导了采用真空电弧熔炼制备的TZM钼合金,经挤压后进行真空退火,当退火温度由950℃提高到1050℃,合金在室温的强度和延伸率变化不大,但当退火温度从1 150℃提高到1 600℃时,合金在室温的延伸率明显提高,拉伸强度明显下降。

tzm合金

图1 退火温度对TZM合金硬度的影响

tzm合金

图2 退火时间对TZM合金位错密度的影响

图1为退火温度对Mo-Ti合金和TZM钼合金硬度的影响关系图,可以看到,随着退火温度升高,TZM合金的硬度降低,特别当退火温度在1400~1500℃时,硬度降低十分明显,此时可认为晶粒在此温度下显著长大。退火温度过高,容易使晶粒发生长大,同时能够快速消除位错、晶格畸变等缺陷,从而使合金的延性增强,拉强度下降。

图2为TZM钼合金在1450℃退火不同时间后的位错密度变化情况。可以看到TZM钼合金在1450℃退火15 min后,位错密度已经由最初的3×1010cm-2下降为7×109cm-2,退火温度越高,短时间就可以使位错密度急剧降低。

退火一般在真空或氢气保护下进行,但近来也有研究人员采用氮气保护退火,在退火的同时对合金氮化。TZM钼合金经氮化后,在基体内产生氮化钛质点,使合金的硬度和拉伸强度得到进一步提高。

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