【摘要】：V-Cr-Ti合金作為聚變反應堆第一壁結構材料候選之一,二十多年來得到了廣泛的研究。熱加工是決定V-Cr-Ti合金材料利用率和成品率的關鍵工序,但研究者對熱加工過程的材料學認識不夠深入。為了系統(tǒng)認識合金在熱加工過程中的組織演化特征以為加工工藝優(yōu)化提供必要數據,本文以V-5Cr-5Ti合金(wt.%)為對象并基于‘應變凍結’的實驗方法,采用Gleeble-3800試驗機并借助電子背散射衍射(EBSD)和透射電子顯微鏡(TEM)等分析手段,研究了合金在1100℃～1400℃、0.01-1.0s-1、單向壓縮條件下的動態(tài)再結晶(DRX)行為。研究結果表明：降低初始晶粒度或降低Z-H參數可有效抑制V-5Cr-5Ti合金中的宏觀剪切帶及沿晶裂紋形成并提高變形均勻性。隨變形條件的不同,DRX晶�？上群笤谠季Ы纭⒆冃螏Ъ凹羟袔厦壬�。合金的流變應力隨溫度升高和應變速率降低而降低,并與初始晶粒度成負相關性。隨變形條件的不同(Z-H參數和變形量),合金可先后啟動不連續(xù)動態(tài)再結晶(DDRX),連續(xù)動態(tài)再結晶(CDRX)和幾何動態(tài)再結晶(GDRX)機制,相應的物理過程包括應變誘導晶界遷移和亞晶轉動。壓縮變形可促進DRX晶粒形成強的001取向,升高溫度或減小初始晶粒尺寸可加速該轉變進程。001纖維織構的形成機制有取向形核、位錯滑移和晶粒轉動,但以取向形核為主。DRX晶粒呈現(xiàn)近似拋物線的長大規(guī)律。DRX晶粒的形核速率N和長大線速率G隨時間先增加而后平穩(wěn)下降,擬合得到了平均晶粒尺寸Dm、位錯胞尺寸d、臨界位錯密度ρc等材料學參數與變形Z值的定量數學關系。DRX的初始轉變動力學近似滿足Avrami關系,模型參數n的取值在1.5～2.1之間。位錯主要集中在位錯胞壁上,位錯滑移可形成滑移帶和位錯網。合金的平均位錯密度在(0.6-5.5)×1014m-2范圍內。合金的高溫變形應力指數n和物理激活能Qp為4.87和375.89kJ moo-1,物理激活體積Vp取值介于120-700b3之間且與溫度正相關。純V的{110}111和{112}111層錯能γs分別約為540mJ m-2和440mJ m-2。兩種層錯能均隨Cr含量增加而增加并隨Ti含量增加而降低,Ti元素會偏聚于層錯并形成Suzuki氣團。熱變形合金中可穩(wěn)定存在層錯和孿晶組織。
【學位授予單位】：中國工程物理研究院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TL341
【圖文】：

Ｖ－５Ｃｒ－５Ｔｉ合金的熱壓縮云力態(tài)再結晶行為中即刻水巧急冷Ｗ凍結高溫組織進行離線分析ＩＩＳ’Ｗ。逡逑．３．１組織觀察與機制研究逡逑再結晶形核機制是研究再結晶時不可回避的問題。幾千年來，人們對此做了究工作，但仍有爭論ｌｉｗｗ。逡逑在動態(tài)再結晶形核及長大機制研究方面的主要Qg容包括觀察分析晶核的形演化、亞晶形成與長大、晶粒取向等，從而獲得形核及長大的物理過程和機１．２所示為ＧＨ４１６９合金在１００（ＴＣ／０．０１ｓ－ｉ、￡ｓ0．５條件下的顯微組織（ＴＥＭ組織中可見亞結構發(fā)展區(qū)、變形區(qū)和動態(tài)再結晶區(qū)及對應的位錯組態(tài)逡逑

逑式中，斯是動態(tài)再結晶分數；＆為臨界應變量，k撾逯滌Ρ洌梁停釵Ｐ筒問�。辶x系輩捎糜αΓΡ浞椒ú饉閌保繽跡保乘荊諢竦夢忍鞅溆αη�，、宛偲流动应辶x狹Γ幢ズ陀αΓ┣杉胺逯滌αη桑蘚�，根舅|ǎ保梗┦郊撲閽俳峋О俜質郟埂�？’Ｋ|義隙ǎ保梗╁義希保玻板澹

本文編號：2785486