本文關(guān)鍵詞：冷軋及退火鉭板組織均勻性的多尺度研究

  更多相關(guān)文章： 高純鉭 軋制 織構(gòu) 晶粒分裂 再結(jié)晶

【摘要】：金屬鉭具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),如高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕等,因此具有廣泛用途,尤其用作集成電路工業(yè)中的濺射靶材。但是,其冷軋和退火過(guò)程中的組織和織構(gòu)不均勻的問(wèn)題一直存在,嚴(yán)重?fù)p害靶材濺射性能。本研究采用兩種軋制方式(單向軋制與135°周向軋制)對(duì)高純鉭錠進(jìn)行冷軋加工,并對(duì)比兩種軋制規(guī)程下組織的均勻性。采用X射線衍射(X-ray Diffraction,XRD)、背散射電子衍射(Electron Back-Scattered Diffraction,EBSD)、X射線峰形分析(X-ray Line Profiles Analysis,XLPA)、透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy,TEM)和電子通道襯度成像(Electron Channeling Contrast in Scanning Electron Microscopy,SEM-ECC)等表征技術(shù)對(duì)變形和退火鉭板的組織和織構(gòu)進(jìn)行多尺度表征,并得到以下結(jié)論:(1)單向軋制容易引入沿厚度方向的織構(gòu)梯度,而周向軋制可以弱化這種織構(gòu)不均勻性。鍛造退火后的鉭錠存在嚴(yán)重的織構(gòu)梯度及組織不均勻性,表現(xiàn)為表層主要包含具有{100}uvw織構(gòu)的粗大晶粒,中心則主要是{111Kuvw織構(gòu),晶粒均勻而細(xì)小。鉭板經(jīng)過(guò)單向軋制后,織構(gòu)不均勻性依然比較嚴(yán)重;而周向軋制鉭板雖然最表層存在較多的{100}uvw晶粒,但其他區(qū)域均為{100}uvw和{111}uvw織構(gòu)的混合,且分布較為隨機(jī)。結(jié)果表明,135°周向軋制是一種弱化織構(gòu)梯度的有效方式。(2)除織構(gòu)不均勻外,變形組織也存在嚴(yán)重不均勻性,主要表現(xiàn)在不同取向的晶粒分裂行為與分裂組織的差異,典型取向?yàn)閧100}uvw和{111}uvw。單向軋制過(guò)程中,前者不易分裂,透射下為位錯(cuò)胞狀組織,儲(chǔ)存能較低;后者很容易發(fā)生分裂,分裂組織由幾何必須界面(GNBs)與伴生位錯(cuò)界面(IDBs)組成,儲(chǔ)存能較高。經(jīng)過(guò)周向軋制后,兩類晶粒分裂方式被改變:前者由穩(wěn)態(tài)變?yōu)閬喎�(wěn)態(tài),也會(huì)發(fā)生分裂;后者亞組織中的位錯(cuò)界面沒(méi)有定向排布,而是一種混沌的隨機(jī)狀態(tài),從而提高其各向同性,并同時(shí)縮小了二者儲(chǔ)存能差異。(3)變形組織和儲(chǔ)存能分布的不均勻性造成了退火行為的不均勻性。單向軋制的{100}uvw晶粒具有很弱的形核和再結(jié)晶趨勢(shì),從而以殘余變形帶的形式存在于退火鉭板之中;{111}uvw晶粒由于具有較高的儲(chǔ)存能,很快發(fā)生再結(jié)晶。周向軋制可以推遲{111}uvw晶粒的再結(jié)晶時(shí)間,但促進(jìn)了{(lán)100}uvw晶粒的再結(jié)晶趨勢(shì),從而消除殘余變形帶,有利于形成均勻的退火組織。(4)退火溫度對(duì)鉭板再結(jié)晶織構(gòu)與晶粒形貌有很大影響。高溫短時(shí)退火有利于形成{111}uvw織構(gòu),同時(shí)引入粗大的長(zhǎng)條狀晶粒;低溫長(zhǎng)時(shí)退火有利于{100}uvw織構(gòu)的形成,且晶粒尺寸較為均勻,但引入了{(lán)100}織構(gòu)團(tuán)簇。
【關(guān)鍵詞】：高純鉭 軋制 織構(gòu) 晶粒分裂 再結(jié)晶
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.416;TG339;TG156.2
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題背景和意義9-10
• 1.2 文獻(xiàn)綜述10-18
• 1.2.1 板材織構(gòu)梯度10-12
• 1.2.2 晶粒分裂的取向相關(guān)性12-16
• 1.2.3 再結(jié)晶的取向相關(guān)性16-18
• 1.3 研究?jī)?nèi)容18-19
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法19-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-20
• 2.2 軋制工藝20-21
• 2.3 退火制度21-22
• 2.4 表征技術(shù)22-27
• 2.4.1 X-Ray衍射技術(shù)（XRD）22-26
• 2.4.2 EBSD技術(shù)26-27
• 2.4.3 TEM和SEM-ECCI技術(shù)27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 3 織構(gòu)梯度29-37
• 3.1 鉭板軋冷前的顯微組織與織構(gòu)29-32
• 3.1.1 沿厚度方向金相組織29-30
• 3.1.2 沿厚度方向織構(gòu)分布30-32
• 3.2 軋制路徑對(duì)織構(gòu)的影響32-35
• 3.3 初始材料對(duì)織構(gòu)的影響35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 晶粒分裂的不均勻性37-49
• 4.1 常見(jiàn)軋制方式37-38
• 4.2 取向相關(guān)的變形組織38-45
• 4.2.1 應(yīng)變路徑對(duì){111}晶粒分裂的影響38-43
• 4.2.2 應(yīng)變路徑對(duì){100}晶粒分裂的影響43-45
• 4.3 取向相關(guān)的儲(chǔ)存能45-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 5 再結(jié)晶的不均勻性49-65
• 5.1 應(yīng)變路徑對(duì)再結(jié)晶均勻性的影響49-51
• 5.2 退火溫度對(duì)再結(jié)晶均勻性的影響51-62
• 5.2.1 取向相關(guān)的再結(jié)晶機(jī)制51-56
• 5.2.2 退火溫度對(duì)織構(gòu)形成及分布的影響56-58
• 5.2.3 退火溫度對(duì)晶粒形貌的影響58-62
• 5.3 本章小結(jié)62-65
• 6 結(jié)論65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-79
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄79

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋曉艷,R.Markus,張久興;含有兩尺寸組粒子分布的多相材料再結(jié)晶的研究[J];金屬學(xué)報(bào);2004年10期

2 張繼祥;楊鋼;鐘厲;;金屬再結(jié)晶Monte Carlo Potts模擬新模型[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年04期

3 張娟;杜予fE;向周丹;;基于晶體取向q值計(jì)算再結(jié)晶分?jǐn)?shù)的改進(jìn)方法[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2011年04期

4 ;熱處理與鋁及某些二元鋁合金箔材再結(jié)晶的關(guān)系[J];輕合金加工技術(shù);1979年03期

5 伊藤邦夫 ,張宏輝;鋁合金的再結(jié)晶過(guò)程[J];輕合金加工技術(shù);1981年03期

6 顧景誠(chéng);;鋁合金的再結(jié)晶[J];輕合金加工技術(shù);1982年Z3期

7 淺見(jiàn)重則;姚立群;;3004鋁合金熱軋時(shí)的再結(jié)晶情況[J];鋁加工;1990年03期

8 毛衛(wèi)民;含鈦冷軋鋁板的再結(jié)晶機(jī)制[J];科學(xué)通報(bào);1992年02期

9 高甲生,梁桂兒,何宜柱,尹桂全;快速加熱時(shí)沖壓鋼的再結(jié)晶特點(diǎn)[J];華東冶金學(xué)院學(xué)報(bào);1994年02期

10 張向葵,蔡慶伍,張永青;超低碳貝氏體鋼形變奧氏體再結(jié)晶規(guī)律的研究[J];上海金屬;2005年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 關(guān)塏;;抗氫鋼的再結(jié)晶特性[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2000）[C];2000年

2 孫昊;任慧平;金自力;韓明;;退火對(duì)冷軋鋼板再結(jié)晶影響的研究[A];第二屆全國(guó)背散射電子衍射（EBSD）技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議暨第六屆全國(guó)材料科學(xué)與圖像科技學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

3 李凡;黃海波;李金剛;;用EBSP研究銅的變形和再結(jié)晶過(guò)程[A];2005年全國(guó)計(jì)算材料、模擬與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

4 紀(jì)艷麗;郭富安;潘琰峰;;熱軋6022合金再結(jié)晶現(xiàn)象的EBSD研究[A];第十一屆中國(guó)體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 賈淑果;劉平;田保紅;任鳳章;鄭茂盛;周根樹(shù);;微量Cr元素對(duì)Cu-Ag合金力學(xué)性能的影響[A];第九次全國(guó)熱處理大會(huì)論文集（二）[C];2007年

6 王友彬;林毅;胡治流;曾建民;;Mn對(duì)冷軋Al-Mg-Si-Cu合金再結(jié)晶行為的影響[A];2010(南昌)中西部第三屆有色金屬工業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 高宏適;冷軋板組織預(yù)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及研究方向[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王宏坡;鈮鈦雙穩(wěn)定化高純鐵素體不銹鋼的組織與性能[D];東北大學(xué);2013年

2 徐超玲;面心立方金屬（Al和Ni）再結(jié)晶形核機(jī)理的三維與原位研究[D];重慶大學(xué);2016年

3 張中武;定向再結(jié)晶及其動(dòng)力學(xué)研究[D];南京理工大學(xué);2008年

4 郭文明;再結(jié)晶碳化硅燒結(jié)機(jī)理及其材料性能改進(jìn)研究[D];湖南大學(xué);2012年

5 陰樹(shù)標(biāo);薄板坯連鑄連軋流程低碳高鈮鋼的再結(jié)晶及相變規(guī)律[D];昆明理工大學(xué);2008年

6 麻曉飛;二相粒子材料再結(jié)晶退火的元胞自動(dòng)機(jī)模型及其模擬研究[D];山東大學(xué);2008年

7 張玉彬;大形變量軋制金屬鎳退火過(guò)程中再結(jié)晶與晶粒長(zhǎng)大研究[D];清華大學(xué);2009年

8 王健;基于流變曲線的熱塑性變形過(guò)程微觀組織模擬建模研究[D];燕山大學(xué);2009年

9 趙陽(yáng);定向凝固鈷基高溫合金DZ40M的再結(jié)晶行為[D];東北大學(xué);2008年

10 袁悅;高熱/粒子流作用下鎢材料的損傷行為研究[D];清華大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 尚里曼;均勻化工藝對(duì)Al-1.2Mn合金再結(jié)晶行為的影響[D];重慶大學(xué);2015年

2 趙歡;升溫速率對(duì)超高純Al-0.5%Cu合金再結(jié)晶行為和微觀組織的影響[D];重慶大學(xué);2015年

3 周瑩;新鋯合金管材退火過(guò)程中組織及織構(gòu)演變研究[D];重慶大學(xué);2015年

4 張國(guó)t;強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)冷軋純銅板再結(jié)晶微觀組織與織構(gòu)的影響[D];東北大學(xué);2014年

5 劉龍龍;高性能Fe-Mn-Cu-C TWIP鋼板材制備及力學(xué)性能的研究[D];福州大學(xué);2014年

6 范海洋;冷軋及退火鉭板組織均勻性的多尺度研究[D];重慶大學(xué);2016年

7 穆治宏;基于元胞自動(dòng)機(jī)方法的再結(jié)晶過(guò)程數(shù)值模擬[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

8 李杰;不銹鋼熱軋板材再結(jié)晶的研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

9 李彬;張力作用下Pb-Ca-Sn-Al合金再結(jié)晶模型與組織模擬的研究[D];武漢科技大學(xué);2015年

10 孫中躍;Fe,Si元素對(duì)Al-Mn變形鋁合金析出行為及再結(jié)晶過(guò)程的影響[D];東南大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：528830