室温BCAP纯锆组织演变和性能研究

作     者：井菲菲 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨西荣

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：纯锆 ECAP 织构演变 退火 

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5%和4%,屈服强度增幅分别为7%和3%。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。