TZC鉬合金特點(diǎn)

鉬合金，是以鉬為基體加入其他元素而構(gòu)成的有色合金。主要合金元素有鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素。鈦、鋯、鉿元素不僅對鉬合金起固溶強(qiáng)化作用，保持合金的低溫塑性，而且還能形成穩(wěn)定的、彌散分布的碳化物相，提高合金的強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。鉬合金有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性和低的膨脹系數(shù)，在高溫下(1100～1650℃)有高的強(qiáng)度，比鎢容易加工?？捎米麟娮庸艿臇艠O和陽極，電光源的支撐材料，以及用于制作壓鑄和擠壓模具，航天器的零部件等。由于鉬合金有低溫脆性和焊接脆性，且高溫易氧化，因此其發(fā)展受到限制。工業(yè)生產(chǎn)的鉬合金有鉬鈦鋯系、鉬鎢系和鉬稀土系合金，應(yīng)用較多的是第一類。鉬合金的主要強(qiáng)化途徑是固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和加工硬化。通過塑性加工可制得鉬合金板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材和型材，還能提高其強(qiáng)度和改善低溫塑性 。

鉬合金，1910年已開始采用粉末冶金工藝生產(chǎn)鉬制品。1945年以前粉末冶金工藝一直是制造鉬的片材、絲材和棒材的唯一工業(yè)生產(chǎn)方法。以鉬為基體加入其他元素而構(gòu)成的有色合金。主要合金元素有鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素。

TZC鉬合金主要以棒材、盤材用作金屬高溫?zé)峒庸さ哪＞?，如粉末高溫合金的等溫鍛造模具，有色及黑色金屬的壓鑄模具，無縫鋼管的穿孔頂頭等 。

TZC鉬合金同樣可由熔煉成錠或粉末燒結(jié)成錠后加工制取各種型材，但要求較高的加工溫度和加工壓力。

TZC鉬合金是指由較高含量的鈦、鋯、碳與鉬所組成的鋁合金，含鈦1.25%(wt)、鋯0.15%(wt)、碳0.15%(wt) 。

一.TZM和TZC鉬合金，二.MHC和ZHM合金，三.Mo-W合金，四.Mo-Re合金，五.MH和KW鉬合金。

工業(yè)生產(chǎn)的鉬合金可分為Mo-Ti-Zr系、Mo-W系和Mo-Re系合金，還有以碳化鉿質(zhì)點(diǎn)沉淀強(qiáng)化的Mo-Hf-C系合金。TZM合金具有優(yōu)異的綜合性能，是應(yīng)用最廣泛的鉬合金。TZC（Mo-1.25 Ti-0.15 Zr-0.15C）合金比TZM具有更高的高溫強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度，但加工困難，應(yīng)用受到限制。

鉬合金有低溫脆性和焊接脆性以及高溫氧化等缺點(diǎn)，所以發(fā)展受到限制。用合金化的方法難以改善鉬合金的高溫抗氧化性能，目前只是用防護(hù)涂層改善這種性能。鉬合金研究中的主要問題是提高高溫強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度，改善材料低溫塑性。純鉬材研究中的主要問題是改善低溫塑性，即降低它的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度。

鉬合金的主要強(qiáng)化途徑是固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和加工硬化（見金屬的強(qiáng)化）。鈦、鋯和鉿是鉬的主要合金元素。合金元素對鉬的軋制棒材硬度的影響見下頁圖。鈦、鋯和鉿不僅可以固溶強(qiáng)化和保持材料的低溫塑性，而且能形成穩(wěn)定的、彌散分布的碳化物相，提高材料的強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。

間隙雜質(zhì)碳、氮特別是氧對塑性－脆性轉(zhuǎn)變溫度有嚴(yán)重的影響。它們在鉬中的溶解度極低（室溫下不大于1ppm），多余的間隙元素則以鉬的化合物形式分布在晶界上，降低晶界強(qiáng)度，導(dǎo)致晶間脆性斷裂。鉬合金中加入微量硼能細(xì)化晶粒，凈化晶界并改變晶界形態(tài)，從而提高鉬的塑性：加入微量鐵和釔等元素也可以改善低溫塑性（見界面）。1955年吉奇（G.Geach）和休斯（J.Hughes）發(fā)現(xiàn)錸能明顯改善鉬和鎢的塑性，可使鉬的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度下降到-200℃。

溫度特性

性質(zhì)(1)鉬鎢合金的熔點(diǎn)隨鎢含量的增加而提高，當(dāng)鎢含量增加到25%時(shí)，合金的熔點(diǎn)比純鉬大約提高200℃(見圖1)。因此，可以根據(jù)使用溫度和要求的

合金熔點(diǎn)，在2620～3410℃的范圍內(nèi)選擇相應(yīng)的合金成分。這一優(yōu)點(diǎn)也是鉬鎢合金得以較廣泛使用的優(yōu)勢之一。鉬鎢合金中鎢含量與合金熔點(diǎn)的關(guān)系示于圖1中。

晶格常數(shù)

鉬鎢合金的晶格常數(shù)和密度隨鎢含量的增加呈線性函數(shù)提高。鉬鎢合金的硬度和強(qiáng)度也基本上隨鎢含量的增加而提高

硬度

合金的最高室溫硬度值處于鎢含量90%～100%之間，其維氏硬度值高達(dá)3530～3860MPa，比純鉬高一倍多。合金的最高高溫硬度值處于鎢含量70%～85%之間。當(dāng)鎢含量由O增加到40%時(shí)，加工態(tài)鉬鎢合金的室溫抗拉強(qiáng)度由617MPa提高到900MPa。真空電弧熔煉鉬鎢合金錠的硬度值列于表中。

真空電弧熔煉鉬鎢合金錠的硬度值

強(qiáng)化機(jī)制二元系鉬鎢合金的強(qiáng)化作用主要是固溶強(qiáng)化和應(yīng)變強(qiáng)化。當(dāng)合金中加入鈦、鋯、鈮、碳等合金元素時(shí)則引起明顯的沉淀強(qiáng)化作用。常用的鉬鎢合金的名義成分為：Mo-20W、Mo-30W、Mo-50W、Mo-75W、Mo-90W以及Mo-25W-0.1Zr-0.03C、Mo-25W-1.67Nb-10.37Ti-0.12ZI-0.18C等。