室温BCAP纯锆组织演变和性能研究

发布时间：2020-08-21 04:39

【摘要】：强度高、塑性好是实际应用中对金属材料的基本要求。此外,材料的结构热稳定性对其服役与应用同样至关重要。随着纯锆在工业生产中的利用,需要具有更加优异的组织和力学性能。因此,进一步研究锆的组织演变和热稳定性至关重要。本文主要研究室温ECAP纯锆组织演变和性能。采用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸试验机、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等手段分析ECAP多道次变形的组织演变规律和热稳定性。本文主要研究结果如下:在ECAP变形过程中,随变形道次的增加,宽度为0.5μm-1μm的粗大板条经进一步剪切作用后细化为尺寸大小约200nm的细小板条,且有大量的等轴亚晶胞状组织存在。经两道次变形后,其织构强点衍射强度和织构类型均发生变化。织构的强点衍射强度随变形道次的增加而逐渐降低,在ECAP一道次变形后,织构类型由原始的双峰织构转变为B织构和C1织构,经二道次变形后,全部形成了B织构。ECAP两道次变形后,硬度、抗拉强度、屈服强度分别得到显著提高。一道次和二道次变形后的硬度值增幅分别为119%和138%,抗拉强度增幅分别为~45%和~84%,屈服强度增幅分别为~47%和~93%。且随着变形道次的增加,应力应变幅度明显增加,会出现显著的线性硬化,在应力达到最高点出现软化现象。ECAP两道次退火后的组织演变表明:经退火处理后,会产生一定的退火织构,且随着温度的变化,退火织构有所不同。在300℃时,织构变化不大;在400℃,晶粒的回复和原位再结晶渐渐开始发生,伴随着亚晶的形成和长大,织构会强化。在500℃晶粒产生完全再结晶,组织为细小的均匀等轴晶,且织构有所弱化。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG146.414
【图文】：

变形工艺,BC方式,变形方式,方式

图 1.1 ECAP 变形工艺图和挤压后的模具图Fig. 1.1 The process drawing and extrusion die by ECAP在 ECAP 变形中主要有以下参数影响材料的组织与性能：一是变形方式。常见的变形方式有四种，A 方式（同一方向的变形），C式和 BC方式（两次挤压之间试样旋转+90°）。采取 A 方式通常可获得，C 方式可以获得等轴晶，BA和 BC方式可获得显微组织。Gholinia 等：异向的剪切作用在挤压中会形成剪切应变的削弱，部分位错间会相互终消失，此时在试样内位错会大量降低，晶粒的细化会很难产生。M Fur[18]则认为：变形路径对组织有显著影响，通过路径 A 和 BA挤压，会使组重。通过路径 BC和 C 方式分开挤压 4n 和 2n 次后单位的立方体，均可回前形状，使变形越发均匀。Zhu 等人[19]认为，晶粒的细化需综合权衡材和形变织构的共同特性。因此，有必要具体研究晶体结构与切变平面以构的相互作用对晶粒细化的影响。

金相,腐蚀仪,电解抛光

建筑科技大学硕士学位论文18mm×18mm×85mm 的挤压金相样。分别对 ECAP 多道1200#、1500#、2000#砂纸配比（体积）为 HF：HNO过高，采用边腐边冲洗的方P-06 型电解抛光腐蚀仪（如l、H2O 35ml、丙三醇 20m析过程中，为了获取极佳的 OLYMPAS-GX51 型金相显

镜筒,成像系统

图 2.4 TEM 成像系统（镜筒）ig.2.4 The imaging system (tube) of T以观察位错变化、晶粒大小，的影响。目前，最为直观和最分析方法。本次实验中，主要采具体操作方法是：首先对一道为 0.5mm 的薄片。其次将厚度200#、1500#、2000#金相砂纸，薄膜样进行减薄，采用电解液双喷机子型号为 MTP-1A），孔双喷时电解液配方为乙醇：高氯电流控制在 l2～25mA 左右，射电子显微镜下，对双喷减薄

【参考文献】