發(fā)布時(shí)間：2020-08-08 11:12

【摘要】：V-Cr-Ti合金作為聚變反應(yīng)堆第一壁結(jié)構(gòu)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(guān)鍵工序,但研究者對(duì)熱加工過程的材料學(xué)認(rèn)識(shí)不夠深入。為了系統(tǒng)認(rèn)識(shí)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(shù)據(jù),本文以V-5Cr-5Ti合金(wt.%)為對(duì)象并基于‘應(yīng)變凍結(jié)’的實(shí)驗(yàn)方法,采用Gleeble-3800試驗(yàn)機(jī)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(dòng)態(tài)再結(jié)晶(DRX)行為。研究結(jié)果表明：降低初始晶粒度或降低Z-H參數(shù)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晶粒可先后在原始晶界、變形帶及剪切帶上萌生。合金的流變應(yīng)力隨溫度升高和應(yīng)變速率降低而降低,并與初始晶粒度成負(fù)相關(guān)性。隨變形條件的不同(Z-H參數(shù)和變形量),合金可先后啟動(dòng)不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(DDRX),連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(CDRX)和幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(GDRX)機(jī)制,相應(yīng)的物理過程包括應(yīng)變誘導(dǎo)晶界遷移和亞晶轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮變形可促進(jìn)DRX晶粒形成強(qiáng)的001取向,升高溫度或減小初始晶粒尺寸可加速該轉(zhuǎn)變進(jìn)程。001纖維織構(gòu)的形成機(jī)制有取向形核、位錯(cuò)滑移和晶粒轉(zhuǎn)動(dòng),但以取向形核為主。DRX晶粒呈現(xiàn)近似拋物線的長(zhǎng)大規(guī)律。DRX晶粒的形核速率N和長(zhǎng)大線速率G隨時(shí)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(cuò)胞尺寸d、臨界位錯(cuò)密度ρc等材料學(xué)參數(shù)與變形Z值的定量數(shù)學(xué)關(guān)系。DRX的初始轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)近似滿足Avrami關(guān)系,模型參數(shù)n的取值在1.5～2.1之間。位錯(cuò)主要集中在位錯(cuò)胞壁上,位錯(cuò)滑移可形成滑移帶和位錯(cuò)網(wǎng)。合金的平均位錯(cuò)密度在(0.6-5.5)×1014m-2范圍內(nèi)。合金的高溫變形應(yīng)力指數(shù)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(guān)。純V的{110}111和{112}111層錯(cuò)能γs分別約為540mJ m-2和440mJ m-2。兩種層錯(cuò)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(huì)偏聚于層錯(cuò)并形成Suzuki氣團(tuán)。熱變形合金中可穩(wěn)定存在層錯(cuò)和孿晶組織。
【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TL341
【圖文】：

Ｖ－５Ｃｒ－５Ｔｉ合金的熱壓縮云力態(tài)再結(jié)晶行為中即刻水巧急冷Ｗ凍結(jié)高溫組織進(jìn)行離線分析ＩＩＳ’Ｗ。逡逑．３．１組織觀察與機(jī)制研究逡逑再結(jié)晶形核機(jī)制是研究再結(jié)晶時(shí)不可回避的問題。幾千年來，人們對(duì)此做了究工作，但仍有爭(zhēng)論ｌｉｗｗ。逡逑在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核及長(zhǎng)大機(jī)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(zhǎng)大、晶粒取向等，從而獲得形核及長(zhǎng)大的物理過程和機(jī)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(jié)構(gòu)發(fā)展區(qū)、變形區(qū)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)及對(duì)應(yīng)的位錯(cuò)組態(tài)逡逑

逑式中，斯是動(dòng)態(tài)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)；＆為臨界應(yīng)變量，k撾逯滌Ρ�，Ａ和ｂOＰ筒問ｅ義系輩捎糜αΓΡ浞椒ú饉閌�，壤_跡保乘荊諢竦夢(mèng)忍鞅溆αη桑�、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(zhì)郟埂保俊擔(dān)福藎義隙ǎ保梗╁義希保玻板澹

本文編號(hào)：2785486