新鋯合金管材退火過(guò)程中組織及織構(gòu)演變研究.pdf

1、本文以國(guó)產(chǎn)新鋯合金 SZA-4第一道次軋制后的樣品作為研究對(duì)象，分別在560℃、580℃和600℃三種溫度下對(duì)樣品進(jìn)行不同時(shí)間的退火處理。利用顯微硬度儀對(duì)所有退火前、后的樣品進(jìn)行硬度測(cè)試，得到不同溫度下硬度隨保溫時(shí)間的變化曲線，并據(jù)此進(jìn)行再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)計(jì)算以及再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究。對(duì)于退火后的樣品，采用EBSD和ECC等技術(shù)對(duì)其組織和織構(gòu)進(jìn)行表征，研究退火參數(shù)對(duì)再結(jié)晶過(guò)程中管材組織和織構(gòu)演變規(guī)律的影響，從而為實(shí)際生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。
　

2、　首先對(duì)退火樣品進(jìn)行顯微硬度測(cè)試，結(jié)果表明，同一溫度下退火時(shí)，樣品的硬度值隨著保溫時(shí)間的增大而減??；而隨著退火溫度的增加，硬度值變化趨勢(shì)更加提前：即當(dāng)退火溫度為560℃時(shí)，保溫時(shí)間超過(guò)20min后，樣品的硬度值開(kāi)始顯著下降，180min以后硬度值基本保持不變，約為 HV195；當(dāng)退火溫度較高時(shí)（580℃），保溫時(shí)間超過(guò)10min后硬度值就開(kāi)始顯著下降，到120min后硬度值不再下降，同樣約 HV195；而在600℃下退火時(shí)，保溫5min

3、后硬度即顯著下降，到60min后硬度值降為HV195并不再變化。
　　其次根據(jù)不同溫度下退火時(shí)的顯微硬度值的變化，利用公式 XV=（HV0-HV）/（HV0-HVrex）計(jì)算得到再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)XV與時(shí)間t的關(guān)系曲線，可知，600℃下退火時(shí)完成初次再結(jié)晶所用時(shí)間為60min，而580℃和560℃下達(dá)到完全再結(jié)晶所用時(shí)間分別為120min和180min。隨著退火溫度的升高，再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)增長(zhǎng)速度越快，達(dá)到完全再結(jié)晶所用時(shí)間越短。通過(guò)計(jì)

4、算得到的再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)變化與硬度值變化規(guī)律一致。另外，根據(jù) JMAK方程計(jì)算得到再結(jié)晶激活能(Q)為163.49 kJ/mol。
　　最后通過(guò)ECC和EBSD技術(shù)對(duì)樣品的微觀組織和織構(gòu)進(jìn)行觀察，結(jié)果表明退火溫度越高，再結(jié)晶發(fā)生越快，達(dá)到完全再結(jié)晶所用時(shí)間越短：600℃下退火60min再結(jié)晶組織所占比例即達(dá)到95％以上，而達(dá)到相同比例的再結(jié)晶組織，在580℃和560℃下退火時(shí)，分別需要120min和180min。當(dāng)完全完全再結(jié)晶后繼

5、續(xù)延長(zhǎng)保溫時(shí)間再結(jié)晶晶粒將長(zhǎng)大。另外，不同溫度下的取向差角演變規(guī)律表明在再結(jié)晶初期，2-15°小角度晶界比例逐漸減小。
　　通過(guò)對(duì)不同溫度下保溫不同時(shí)間的試樣的織構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品{0001}極圖織構(gòu)變化不大，只是沿 TD方向偏離極圖中心的角度略有偏差，{101ˉ0}極圖在AD極點(diǎn)上的織構(gòu)強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)?，而{112ˉ0}極圖在AD極點(diǎn)的織構(gòu)強(qiáng)度由弱變強(qiáng)，這表明隨著再結(jié)晶的進(jìn)行，晶粒取向逐漸從<101ˉ0>//AD轉(zhuǎn)