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TZM合金形变强化

TZM合金如何进行形变强化

形变强化无论是对纯钼金属还是TZM钼合金,都是一种重要的强化手段。TZM钼合金经过形变强化后,不但强度、塑性改善,同时延性-脆性转变温度也降低。表1给出了TZM钼合金形变强化前后的性能数据。可以看到,无论在室温还是高温,形变后TZM钼合金的拉伸强度明显提高。

形变强化的目的,是通过形变来使合金的晶格产生畸变,位错密度增加,以及产生二次晶粒等,从而使合金的力学性能发生改变。形变强化的手段较多,例如锻造、挤压、热轧等。在采取强化手段时,应根据产品的形状和要求采取不同的强化方式。

表1 TZM合金形变强化前后的拉伸强度

材料

试验温度/℃

室 温 1 300 1 400 1 500
形变前 534.1 142.1 107.8 83.3
形变后 790.9 245.0 174.4 117.6

在制备TZM合金棒材时,常用的形变强化方法是热挤压。挤压后,合金沿挤压方向和垂直挤压方向的性能会有所差异。因为在挤压时,强制性、非轴向的应力使合金组织发生剧烈变形,使体心立方结构的钼晶的<110>几乎平行挤压轴方向。因此,合金沿挤压轴方向表现出延性,在垂直挤压方向则呈现出脆性。

文献报导了TZM钼合金在1 200℃以上进行热轧后,合金的屈服强度明显增加,但延伸率并没降低。通过SEM、EBSD、TEM对合金显微组织的观察、分析,发现在合金经热轧后形成了一种亚结构组织,这种亚结构组织的晶粒(即二次晶粒)在500nm左右(如图1所示)。二次晶粒的存在,从某种程度上说细化了晶粒,同时热轧也使合金内的位错密度增加,因而提高了合金强度。

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