TZM合金具有熔點高、強度大、彈性模量高、線膨脹係數小、蒸氣壓低、導電導熱性好、抗蝕性強以及高溫力學性能良好等特點，從而在很多領域得以廣泛套用。
基本介紹
簡介,性能,製備方法,套用領域,
簡介
TZM合金塊中文名稱：TZM合金，鉬鋯鈦合金，鈦鋯鉬合金
英文名稱：Titnaium-Zirconium-Molybdenum Alloy，TZMAlloy
人們往鉬中添加微量的鈦鋯等元素形成了微量元素合金化合金(如Mo-0.5Ti、Z-6等)以通過微量元素的固溶強化清除晶界脆化相其反應物(TiC、ZrC)作為彌散相而對合金起到強化作用達到提高其性能的目的。
性能
TZM（鉬鋯鈦合金）合金的物理性能和純鉬的物理性能比較見表1。TZM合金具有很好的力學性能，尤其是在高溫下其力學性能比純鉬要好。表2 是TZM(Ti0.5/Zr0.1)合金的力學性能，表3 是TZM(Ti0.5-Zr0.08)合金在高溫下的抗拉強度和延伸率。表4 為TZM合金(Ti0.5/Zr0.1)合金的熱性能和電性能。
表1 TZM合金（鉬鋯鈦合金）和純鉬物理性能比較
材料 | 密度/g·cm-3 | 熔點/℃ | 沸點/℃ |
TZM合金(Ti0.5/Zr0.1) | 10.22 | 2617 | 4612 |
Mo | 10.29 | 2610 | 5560 |
表2 TZM合金（鉬鋯鈦合金）(ri0.5/Zr0.1)的力學性能
力學性能 | 延伸率 /% | 彈性模量 /GPa | 屈服強度 /MPa | 抗拉強度 /MPa | 斷裂韌性 /(MP·m1/2) |
數值 | <20 | 320 | 560~1150 | 685 | 5.8~29.6 |
溫度/℃ | 性能 | |
抗拉強度/MPa | 延伸率/% | |
RT | 1140 ~1210 | 7.5~13.0 |
1000 | 700 ~720 | 5.2 |
1200 | 320 ~360 | 9.0 |
1300 | 190 ~210 | 11.5 ~13.5 |
1400 | 140 ~170 | 11.0 ~16.0 |
表4 TZM合金（鉬鋯鈦合金）(Ti0.5/Zr0.1)的熱性能及電性能
性能 | 熱膨脹係數/K-1 (20~100℃) | 熱導率 W/m·K | 空氣中最高使用溫度 ℃ | 電阻率 Ω·m |
數值 | 5.3X10-6 | 126 | 400 | (5.3~5.5)X10-8 |
TZM合金（鉬鋯鈦合金）還具有良好的焊接性能，可以與H11鋼等材料進行很好的焊合。同時TZM合金能抵抗Zn等金屬液的腐蝕。它可用常規方法進行冷加工。在有冷卻潤滑油的情況下可用硬質合金或高速鋼刀具進行機械加工。
製備方法
TZM合金（鉬鋯鈦合金）的常用製備方法有：電弧熔化一鑄造法和粉末冶金技術。
TZM合金棒
TZM合金棒電弧熔化一鑄造法是用電弧將純鉬熔化後按重量百分比添加一定量的Ti、Zr等合金元素，然後用常規鑄造的方法得到TZM合金（鉬鋯鈦合金）；
粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、物理性能，而這些性能是用傳統的熔鑄方法無法獲得的。其用高純鉬粉與TiH2粉、ZrH2粉及石墨粉按比例均勻混合後經冷等靜壓成形，然後在保護氣氛下高溫燒結，得到TZM坯料。坯料再經過高溫熱軋(高溫鍛造)、高溫退火、中溫熱軋(中溫鍛造)、中溫退火消除應力、然後溫軋(溫鍛)而得到TZM成品料。坯料的軋制(鍛造)工藝及隨後的熱處理對材料的性能、各向異性及織構有較大的影響。
採用粉末冶金法可以節省真空自耗電弧爐、大型擠壓機和鍛錘以及相應的高溫加熱爐等大型設備，使工序簡化，生產周期縮短，能耗降低，生產能力及成品率成倍提高，因此成本大大降低。
TZM合金（鉬鋯鈦合金）通常製備成棒材和板材。粉末冶金法可以節省真空自耗電弧爐、大型擠壓機和鍛錘以及相應的高溫加熱爐等大型設備，使工序簡化，生產周期縮短，消耗降低，生產能力及成品率得以提高，因此成本大大降低。
套用領域
TZM合金（鉬鋯鈦合金）的諸多優點使其套用領域非常廣泛。其在高溫高壓下表現出的良好力學性能使其在軍事工業上套用較多，如魚雷發動機中的配氣閥體、火箭噴嘴、燃氣管道、噴管喉襯；而用做彩色顯像管玻殼生產線上玻璃熔爐用鉑銠包復攪拌器的主軸則是利用它對金屬液體的抗蝕性；
TZM合金（鉬鋯鈦合金）具有較高的熔點，因此可用來做黑色或有色金屬的壓鑄模具材料及無縫不鏽鋼的穿孔頂頭，如發動機上的銅轉子的模具；
TZM合金在電子電氣工業上套用也較多，如電子管陰極、柵極、高壓整流元件、半導體薄膜積體電路等;此外，在核能源設備上TZM合金也用得比較廣泛，如輻射罩、支撐架、熱交換器、軌條等。
另外還被大量用作板材，以作高溫爐的爐壁和熱等靜壓機的隔熱屏等高溫結構材料；TZM合金（鉬鋯鈦合金）在電子電氣工業上套用也較多，如電子管陰極、柵極、高壓整流元件、半導體薄膜積體電路等；
此外，在核能源設備上TZM合金（鉬鋯鈦合金）也用得比較廣泛，如輻射罩、支撐架、熱交換器、軌條等。
