弥散的作用除了直接强化以外,另一个作用是 延迟再结晶。因此,弥散间接地改善高温强度。
最重要的难熔金属弥散强化合金是钼合金。其 中一种强化剂是钛、锆及铪的碳化物,通常用(但不 统一) TZM ,ZHM 及MHC 缩写(“M”表示钼基体) 。 TZM 是应用最广泛的合金。 碳化物弥散强化的钼合金常常在中等温度下使 用,优先在800~ 1 000 ℃之间使用。当其被剧烈地 冷加工及在低温再结晶时,蠕变强度最好。
TZM 对时效处理的反应大小,以致于没有工业 价值。新近开发的诸如MHC 及ZHM 合金可通过 时效达到最大的强度及伸长率。为得到一种可延展 的MHC 的薄板,在1 500 ℃下,1 h 最终热处理是标 准的工艺规程。 就以Mo - ( 1. 8 ~ 2) Hf - ( 0. 6 ~ 0. 7) Zr - ( 0. 23~ 0. 27) C 合金而言,当Hf - Zr 碳化物浓度高 时(2. 6 %~3 %质量分数) ,通过变更时效参数,可能 在选定的使用温度下,选择控制最大强度及高延展 性。每30 %压下量以后,如果ZHM 在1 200 ℃应 变- 时效2 h ,可以获得950 ℃时的强度为750 MPa 。每50 %压力下量以后,通过1 200 ℃ ,8 h 的 应变- 时效,可以获得在1 450 ℃的最大强度及 15 %的室温伸长率。
另一类材料是,仅仅最近10 年才推广的ODS 钼合金,这些合金的丝材到1 600 ℃时形成一种平 行于丝轴的、拉长搭接的晶粒结构,由于再结晶的温 度提高, 其中某些合金可在高于2 000 ℃使用。 ODS 钼合金是采用La2O3 ,Nd 2O3 ,Sm2O3 ,Gd2O3 及 Y2O3 等稀土氧化物掺杂。稀土氧化物在金属氧化 物被还原之前加入或者致密化以前加到金属粉末 中。ODS钼已成为K - Si 掺杂钼的代用品。
象用于钼一样的原理,钨也可以通过弥散强化。 已被应用了一段时间的一类弥散合金是含钍钨。二 氧化钍使再结晶范围提高至1 300~1 500 ℃ ,它们 还可改善强度性质及延展性。由于二氧化钍能降低 电子功函数,因此,在电子必须易于发射的所有情况 下,这种合金是受欢迎的材料。在高温下使用时,二氧化钍被钨还原,并且钍扩散到表面,形成一种几个 原子层厚的薄膜,它是促进电子发射的主要原因。 含钍钨的缺点是它的放射性,由于这个原因,用稀土 ODS 的钨合金已成为含钍钨的代用品。