TZM-La2O3合金板的制备与性能研究

 

TZM合金（Titanium-Zirconium- Molybdenum Alloy）是目前广泛应用的高温合金，具有熔点高、抗蚀性强、力学性能优异等诸多优点。随着现代工业和科技的发展，对TZM合金提出了更多更高的要求。 添加稀土氧化物可显著提高钼合金的再结晶温度和塑、韧性，尤其是含La_2O_3重量百分比1.0%以下的稀土钼板受到了人们的广泛关住。 本文以Mo粉、TiH_2、ZrH_2、稀土La_2O_3和石墨粉为原料，采用粉末冶金法制备TZM-La_2O_3合金板坯，通过轧制工艺制备出了 0.5mm厚的成品TZM-La_2O_3板材，研究了La_2O_3对TZM合金板材再结晶温度、强度及韧性的影响，比较了不同轧制方式对TZM- La_2O_3合金板组织与性能的影响。主要研究结果如下： 添加La_2O_3能显著细化TZM合金板坯晶粒，随着La_2O_3（质量分数）含量的增加，细化效果越明显，由25μm降至15μm。弥散的 La_2O_3粒子填充于烧结孔中，使TZM合金烧结板坯密度增加，相对密度达到97.5%以上，板坯硬度随La_2O_3粒子添加量的增加而增大，洛氏 硬度（HRC）由65增大至77。TZM-0.1%La_2O_3和TZM-0.6%La_2O_3合金板的再结晶开始温度较TZM合金板提高了约 100℃和300℃，分别为1300℃和1500℃，这说明La_2O_3的加入明显延缓了再结晶的进行。La_2O_3粒子还显著提高了TZM合金板材 的室温抗拉强度和延伸率，对韧性也有一定的改善。单向轧制的TZM-La_2O_3合金板具有比交叉轧制的TZM-La_2O_3合金板高的再结晶温度和 抗拉强度，但延伸率较低。单向轧制的TZM-La_2O_3合金板具有明显的各向异性，换向轧制使金属流动的方向发生了改变，能明显消除钼板组织的各向异 性，换向轧制的TZM-La_2O_3合金板性能更加均匀.