初始取向对锆合金热压缩变形微观组织及织构演变的影响

发布时间：2021-09-06 23:07

　　金属及合金材料在塑性变形过程中消耗的功,只有约5-10%的能量被材料本身吸收并以弹性应变能及增加金属中晶体缺陷的形式存储起来,而在这些存储能中,约80-90%的能量与金属中位错的产生、运动及交互作用有关,因此,不同滑移系之间的交互作用会影响金属材料在热变形中的存储能释放以及相关的再结晶过程。研究表明材料在变形过程中滑移与孪生的开启还与材料的初始织构密切相关,因此,初始织构会影响金属材料在退火过程中的回复及再结晶过程,进而影响金属材料的微观组织及织构。锆合金属于六方结构金属,滑移系少、变形抗力高,采用热变形能有效降低变形抗力,提高可加工性,但其在热变形过程中的微观组织及织构演变主要由动态再结晶（DRX）过程决定,因此,锆合金热变形过程中的DRX过程和DRX机制研究对调控材料的微观组织及织构具有重要意义。本文通过系统研究不同初始取向锆合金在不同变形温度及应变速率下热压缩变形过程中的微观组织及织构演变规律,对比分析引起微观组织及织构差异的原因,探索滑移及孪生与DRX之间的内在联系,从而更加深入地了解锆合金的DRX行为和机理,为生产中调控锆合金微观组织提供实验数据及理论支撑。本文以具有基面双峰... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

α-Zr中的主要滑移系，(a)基面滑移系，(b)柱面滑移系，(c)第一锥面滑移系，(d)第二锥面滑移系Fig.1.1Thevalidslipmodesinα-Zr.(a)basalslipsystem,(b)prismaticslipsystem,

1 绪 论Akhtar[3]通过对单晶表面滑移迹线的测定和分析，确定了锆单晶在 800 K 及以上温度下变形时会有 101 1 112 3 滑移的开启。而 Numakura 等人[35]首次在室温变形后的商业纯锆中观察到了在 101 1 面上发生了 1 1 23 方向的滑移。Yoo 及其合作者[24,36, 37]对 HCP 结构金属中<c+a>位错的来源做了大量研究，他们提出了一种<c+a>位错形成的机制，如图 1.2 所示，首先，<a>位错发生交滑移由基面转移到柱面上，其次，柱面上活动的<a>位错与不可滑动的<c>位错发生交互作用形成<c+a>位错结点，最终，<c+a>位错发生交滑移由柱面转移到(112 2)面上。另外，Numakura 等人[38]在钛中观察到了 101 1 112 3 滑移并发现该滑移起源于晶界处。而在其他HCP 结构金属（如锌[39]、镁[40]和钛[41, 42]）中，均在断裂的孪晶界处观察到了锥面<c+a>位错。

重庆大学博士学位论文量多少不会影响 112 2 孪晶的开启。除了基体中会有孪生变形内也会有二次孪生发生。McCabe 等人[44]在研究高纯锆在液氮温现在一次 112 2 压缩孪晶内会有二次 101 2 和 112 1 拉伸孪晶 101 2 拉伸孪晶内也会有二次 112 2 压缩孪晶的产生。此外，锆中观察到了 101 2 101 1 拉伸孪晶的退孪生情况，即对已有施加反向载荷后，已存在的孪晶会消失。

【参考文献】：
硕士论文
[1]不同初始取向锆合金压缩变形行为研究[D]. 高莎莎.重庆大学 2012



本文编号：3388356