定向再结晶工艺对合金微结构及性能影响
发布时间：2021-09-08 11:16
材料的显微结构是决定材料性能的重要因素:较大的晶粒尺寸可以改善材料的高温机械性能,在拉伸应力方向具有与晶界平行排列的显微结构具有优良的抗蠕变性能和高的疲劳抗力,紧密排列的定向显微结构抑制裂有助于抑制裂纹的扩展并增加材料的强度和韧性。柱状晶CuAlMn合金比多晶CuAlMn合金显示出了更加优秀的延展性和形状记忆效应与阻尼性能。同样柱状晶镍基合金也显示出更好的高温蠕变性与抗疲劳性。影响定向再结晶的因素有很多,例如热区温度、抽拉速率、织构等,其中工艺参数对其显微结构的影响不容忽视,因此了解定向再结晶工艺参数对镍基合金还是在CuAlMn形状记忆合金显微组织及力学性能的影响具有重要意义,是本文的研究重点。本文研究了定向再结晶工艺对显微组织和织构的影响。研究表明要想获得柱状晶,不论是在镍基合金还是在CuAlMn形状记忆合金中,热区温度必须要在二次再结晶温度以上,柱状晶长大是靠前端晶界不断向一次再结晶形成的小晶粒迁移长大。镍基合金在1000℃30μm/s下工艺下进行定向再结晶能获得长径比为3的柱状晶,CuAlMn形状记忆合金在900℃15μm/s下工艺下进行定向再结晶能获得较长长径比的柱状晶。CuA...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
亚晶合并示意图
)中 ΔGv是以位错等形式存储在材料基体中的储存能，材料的冷轧变形；ΔGb来源于晶界能的降低，即由晶界面积的减少所提供的能量；Δ。其中材料的表面能一般在薄膜材料或较薄试样中的晶粒定向生长时的结构材料具有较大的尺寸，因此表面能起到的作用很小。图 1.2 给中的两个晶粒之间晶界的迁移过程。
逐渐取代一次再结晶组织的过程，其示意图如图1.3 所示[46]，从图中可以清晰地看出晶粒尺寸的动态变化过程：一次再结晶晶粒尺寸近似正态分布，退火时间增加，晶粒尺寸始终连续变化，未出现突变，如 1.4(a)所示。二次再结晶过程中，保温时间达到一定值(stage2)时，晶粒尺寸发生突变，原峰右侧出现新峰，这说明晶粒异常长大过程中异常晶粒与原始基体并存。在异常长大晶粒相互接触，基体全部转化为粗大晶粒时，原峰消失，该过程结束，随后进入第三阶段(stage3)。第三阶段晶粒粗大，界面密度低，组织的热力学稳定性更高。在适当条件下，第三阶段组织亦可以重复以上过程，进一步降低其体系自由能，发生进一步长大[47-50]。二次再结晶是再结晶后的基体中大部分晶粒长大受到抑制或者长大趋势很小，只有少部分晶粒具有迅速生长的能力，在此情况下，组织中的大部分晶界被钉扎，难以运动，
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空发动机用高温合金材料的应用及发展情况[J]. 李承昊. 中国战略新兴产业. 2017(44)
[2]Structure design of high-performance Cu-based shape memory alloys[J]. Jian-Xin Xie,Ji-Li Liu,Hai-You Huang. Rare Metals. 2015(09)
[3]镍基高温合金材料的研究进展[J]. 王会阳,安云岐,李承宇,晁兵,倪雅,刘国彬,李萍. 材料导报. 2011(S2)
[4]定向再结晶的研究进展[J]. 张中武,陈国良,陈光. 金属热处理. 2007(02)
[5]一种性能优异的低成本定向凝固镍基高温合金DZ417G[J]. 郭建亭. 金属学报. 2002(11)
[6]晶界结构对晶界迁移的影响[J]. 周自强,岳雪兰,霍登平. 兵器材料科学与工程. 1998(03)
博士论文
[1]柱状晶组织Cu71Al18Mn11形状记忆合金的性能及制备加工基础研究[D]. 刘记立.北京科技大学 2016
[2]定向再结晶及其动力学研究[D]. 张中武.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]Y2O3添加对一种镍基高温合金组织及性能的影响[D]. 田礼熙.华中科技大学 2008
本文编号：3390689
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
亚晶合并示意图
)中 ΔGv是以位错等形式存储在材料基体中的储存能，材料的冷轧变形；ΔGb来源于晶界能的降低，即由晶界面积的减少所提供的能量；Δ。其中材料的表面能一般在薄膜材料或较薄试样中的晶粒定向生长时的结构材料具有较大的尺寸，因此表面能起到的作用很小。图 1.2 给中的两个晶粒之间晶界的迁移过程。
逐渐取代一次再结晶组织的过程，其示意图如图1.3 所示[46]，从图中可以清晰地看出晶粒尺寸的动态变化过程：一次再结晶晶粒尺寸近似正态分布，退火时间增加，晶粒尺寸始终连续变化，未出现突变，如 1.4(a)所示。二次再结晶过程中，保温时间达到一定值(stage2)时，晶粒尺寸发生突变，原峰右侧出现新峰，这说明晶粒异常长大过程中异常晶粒与原始基体并存。在异常长大晶粒相互接触，基体全部转化为粗大晶粒时，原峰消失，该过程结束，随后进入第三阶段(stage3)。第三阶段晶粒粗大，界面密度低，组织的热力学稳定性更高。在适当条件下，第三阶段组织亦可以重复以上过程，进一步降低其体系自由能，发生进一步长大[47-50]。二次再结晶是再结晶后的基体中大部分晶粒长大受到抑制或者长大趋势很小，只有少部分晶粒具有迅速生长的能力，在此情况下，组织中的大部分晶界被钉扎，难以运动，
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空发动机用高温合金材料的应用及发展情况[J]. 李承昊. 中国战略新兴产业. 2017(44)
[2]Structure design of high-performance Cu-based shape memory alloys[J]. Jian-Xin Xie,Ji-Li Liu,Hai-You Huang. Rare Metals. 2015(09)
[3]镍基高温合金材料的研究进展[J]. 王会阳,安云岐,李承宇,晁兵,倪雅,刘国彬,李萍. 材料导报. 2011(S2)
[4]定向再结晶的研究进展[J]. 张中武,陈国良,陈光. 金属热处理. 2007(02)
[5]一种性能优异的低成本定向凝固镍基高温合金DZ417G[J]. 郭建亭. 金属学报. 2002(11)
[6]晶界结构对晶界迁移的影响[J]. 周自强,岳雪兰,霍登平. 兵器材料科学与工程. 1998(03)
博士论文
[1]柱状晶组织Cu71Al18Mn11形状记忆合金的性能及制备加工基础研究[D]. 刘记立.北京科技大学 2016
[2]定向再结晶及其动力学研究[D]. 张中武.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]Y2O3添加对一种镍基高温合金组织及性能的影响[D]. 田礼熙.华中科技大学 2008
本文编号：3390689
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3390689.html
