钼锆钛合金的烧结

什么是钼钛合金?

钼钛合金以金属钼为基体元素同合金元素钛、碳组成的合金。代表牌号是Mo-0.5Ti合金,即含钛0.40%~0.55%(质量分数)、碳0.01%~0.04% (质量分数)的钼合金。

钼钛合金由钼和钛所组成的合金,最著名的为Mo-0.5Ti合金。大部分的钼钛合金采用粉末混合、压制、烧结制成合金锭,再加工成材。其工艺简单,成品率高。

钼锆钛合金的烧结方式主要有两种:氢气保护烧结和真空烧结

1. 氢气保护烧结:所谓氢气保护烧结是在氢气的状态下进行烧结。

在氢气保护烧结过程中,由于氢气的还原作用,钼粉中的氧化物会被氢气换换,使材料中的氧含量降低到几十μg/g以下,但是对于加了钛、锆等活性元素的钼合金,由于合金元素的高活性,会与氢气中的杂质气体反应生成氧化物、氮化物、氢化物等,导致钼锆钛合金杂质含量居高不下,严重影响了它的力学性能。所以,在一般情况下钼锆钛合金的烧结都采用真空烧结。

2. 真空烧结:真空烧结是瓷坯在真空条件下烧结的方法,其孔隙率相对较小。真空烧结相比于氢气保护烧结,有效降低了钼锆钛合金中的氧、氮等杂质的气体含量。

在真空烧结过程中,一般会添加稍过量的碳元素(相对于既定成分),通过碳元素对金属氧化物的还原作用进行脱氧。其中,脱氧机制主要有两种:碳还原体系中的金属氧化物生成金属碳化物和?铜和二氧化钼在真空高温下发生歧化反应生成金属钼和三氧化钼气体被抽出。碳还原体系中的金属氧化物和二氧化钼的歧化反应,两个反应开始进行的温度和炉内的产物气体分压有关。随着炉内产物分压的降低,反应开始温度逐渐降低。因此,提高炉内真空度和降低产物气体的分压可降低脱氧反应进行的温度,有利于脱氧。

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