N18鋯合金板材加工過(guò)程中微觀組織及織構(gòu)演變的定量研究.pdf

1、本論文以國(guó)產(chǎn)N18新型鋯合金為研究對(duì)象，主要采用電子通道襯度像(ECC)、電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)、X射線衍射(XRD)以及透射電子顯微鏡(TEM)等分析技術(shù)，系統(tǒng)研究了鋯合金在加工過(guò)程(β相淬火、熱軋、冷軋及退火)中的微觀組織及織構(gòu)的演變規(guī)律。針對(duì)兩種不同初始取向的樣品，采用實(shí)驗(yàn)觀測(cè)以及晶體塑性模擬分析了初始取向?qū)︿喓辖鹄滠堊冃螜C(jī)制的影響，在此基礎(chǔ)上對(duì)鋯合金冷軋織構(gòu)的形成機(jī)理進(jìn)行了探討。通過(guò)研究?jī)煞N冷軋變形量的N18鋯合金板材在

2、退火過(guò)程中的再結(jié)晶行為，分析了鋯合金的再結(jié)晶機(jī)制。
　　 基于晶內(nèi)取向差轉(zhuǎn)軸(In-Grain misorientation axis，IGMA)方法，分析了晶粒內(nèi)不同滑移系的開(kāi)啟對(duì)IGMA分布的影響，提出了IGMA與Schmid因子相結(jié)合的方法可較好地判斷鋯合金變形時(shí)開(kāi)啟的滑移系類型。
　　 系統(tǒng)定量地表征了N18鋯合金板材加工過(guò)程的顯微組織及織構(gòu)演變，結(jié)果表明N18板材加工過(guò)程的組織演變規(guī)律為：板條魏氏組織(β相淬火

3、)→纖維組織+難變形晶粒(熱軋)→不均勻再結(jié)晶組織(熱軋退火)→不均勻形變組織(兩次冷軋)→均勻再結(jié)晶組織(最終退火)；N18板材織構(gòu)演變規(guī)律為：β相淬火的隨機(jī)織構(gòu)經(jīng)熱軋形成沿橫向傾斜的雙峰基面織構(gòu)，隨后的加工過(guò)程均保留這種織構(gòu)，軋制板材以<10T0>方向平行于軋向(<1010>//RD)的雙峰基面織構(gòu)為主，而退火板材以<1120>方向平行于軋向(<1120>//RD)的雙峰基面織構(gòu)為主。
　　 通過(guò)兩種初始取向的N18鋯合金冷

4、軋過(guò)程顯微組織及織構(gòu)的研究，利用IGMA方法確定了N18合金冷軋時(shí)開(kāi)啟的滑移系類型，結(jié)果表明0°板材主要依靠柱面滑移、{1011}錐面滑移以及基面滑移變形；90°板材變形初期主要依靠柱面滑移和{1012}拉伸孿生變形，變形后期出現(xiàn)了{(lán)1011}錐面滑移和基面滑移；隨著應(yīng)變量的增加，兩種板材中柱面滑移和{1012}拉伸孿生的開(kāi)啟量減少，{1011}錐面滑移和基面滑移的開(kāi)啟量逐漸增加。
　　 采用松弛約

5、束模型模擬了0°和90°板材在冷軋過(guò)程的織構(gòu)演變，確定了柱面滑移、基面滑移、{1011}錐面滑移和{1012}拉伸孿生的臨界剪切應(yīng)力比值為1:5:9:2；通過(guò)對(duì)比不同變形方式啟動(dòng)時(shí)模擬織構(gòu)的差異，揭示了鋯合金的雙峰基面織構(gòu)是由{1012}拉伸孿生、{1011}錐面滑移和基面滑移共同作用的結(jié)果，而<1010>//RD織構(gòu)是由柱面滑移引起的。
　　 通過(guò)對(duì)50％、85％兩個(gè)變形量下N18鋯合金冷軋板材初次再結(jié)晶行