TZM合金,也就是鈦鋯鉬合金,其因具有較高的熔點(diǎn)、較小的體積膨脹效應(yīng)、良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),而常用來生產(chǎn)火箭噴嘴。
火箭噴嘴對(duì)組成材料有以下幾個(gè)要求:(1)要滿足工作溫度要求,即耐熱性能要好;(2)要有足夠高的剛性,以防止變形;(3)要有足夠大的硬度,以減少磨蝕;(4)要有一定的抗熱蝕和抗腐蝕能力;(5)要綜合考慮所選材料的加工性及經(jīng)濟(jì)性。
為了盡可能滿足火箭噴嘴的各方面物理化學(xué)性能,現(xiàn)在製造商們都是採(cǎi)用鈦鋯鉬合金來生產(chǎn)製造。下面,我們一起來瞭解一下 TZM合金的強(qiáng)化機(jī)理。
其強(qiáng)化機(jī)理是:(1)冷加工形變硬化既提高合金強(qiáng)度又細(xì)化晶粒,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生有韌性的纖維狀顯微結(jié)構(gòu)。(2)少量的鈦和鋯元素在鉬基體中溶解,不僅能增強(qiáng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,還 可以提高再結(jié)晶溫度。(3)鉬基體中的置換型元素(鈦、鋯)與間隙元素(碳)會(huì)發(fā)生反應(yīng)形成球形複式碳化物顆粒的沉澱,這將引起彌散強(qiáng)化,從而改善鉬的高溫強(qiáng)度與抗蠕變性能。
利用粉末冶金法制取的TZM合金中,氧含量將遠(yuǎn)高於純鉬和Mo-0.5Ti合金,但並不會(huì)影響它的熱變形性能。這主要是因?yàn)檠跖c合金中的鈦和鋯元素形成了球狀氧化物,並彌散分佈在球狀氧化物中,這對(duì)晶粒長(zhǎng)大的抑制作用優(yōu)於碳化物。