TZM合金の調製と応用
TZM合金（モリブデンジルコニウムチタン合金）は、モリブデン基合金の中でも一般的な高温合金の一つです。TZM合金は、高融点、高強度、高弾性率、低線膨張係数、低蒸気圧、良好な電気および熱伝導性、強い耐食性、および良好な高温機械的特性という特性を持っており、多くの分野で幅広い用途を享受しています。この記事では、TZM合金の調製と応用について詳しく見てみましょう。
TZM合金の調製と応用
TZM合金の調製法
TZM合金（モリブデンジルコニウムチタン合金）の一般的な調製方法は、アーク溶解鋳造法と粉末冶金技術です。
アーク溶解鋳造法は、電気アークを使用して純粋なモリブデンを溶解し、重量パーセントに従って一定量のTiやZrなどの合金元素を添加し、通常の鋳造法によりTZM合金（モリブデンジルコニウムチタン合金）を得る方法である。
粉末冶金法で得られる製品は、高純度のモリブデン粉末、TiH2粉末、ZrH2粉末、グラファイト粉末を使用し、比率を均一に混合した後、冷間静水圧プレスで成形し、保護雰囲気中で高温焼結してTZMブランクを得る。ブランクは、高温熱間圧延（高温鍛造）、高温焼鈍、中温熱間圧延（中温鍛造）、応力除去のための中温焼鈍を経て、温間圧延（温間鍛造）され、TZMの完成材が得られる。 ブランクの圧延（鍛造）工程とその後の熱処理は、材料の特性、異方性、組織に大きな影響を与える。
粉末冶金法を用いると、真空消耗型電気アーク炉、大型押出機、鍛造用ハンマー、それに対応する高温加熱炉などの大型設備を省くことができ、工程が簡略化され、生産サイクルが短縮され、エネルギー消費量が削減され、生産能力と歩留まりが倍増するため、コストが大幅に削減されます。
TZM合金の応用
TZM合金は多くの利点を持ち、幅広い用途があります。
高温、高圧下での機械的特性が良いため、魚雷エンジンのバルブボディ、ロケットノズル、ガスパイプライン、ノズルスロートライニングなど、軍事産業で広く使用されています。
液体金属に対するTZM合金の耐食性により、カラー写真管バルク生産ラインのガラス溶解炉の白金-ロジウムコーティング攪拌機の主軸として使用されています。
TZM合金は比較的融点が高いので、鉄または非鉄金属のダイカスト金型材料として使用でき、またエンジンの銅ローター金型のようなシームレスステンレス穴あきプラグにも使用できる。
TZM合金は、電子・電気産業でも広く使用されており、電子管カソード、グリッド、高電圧整流器部品、半導体薄膜集積回路などに使用されています。
さらに、原子力機器では、TZM合金は、放射線シールド、支持フレーム、熱交換器、レールなどにも広く使用されている。
まとめ
当記事をお読みいただきありがとうございました。TZM合金の準備と応用について、より良くご理解いただけることを願っております。TZM合金や他の種類のモリブデン合金についてもっとお知りになりたい方は、スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ (SAM)を訪問されることをお勧めします。
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