纯钨的剧烈塑性变形研究

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1、硕士论文纯钨剧烈塑性变形研究摘要对于钨、钼等高熔点金属，工业上只能用粉末冶金方法制得，由于制备方法的限制，在材料内部存在大量的孔隙和杂质，这导致其脆性，严重限制了钨、钼的应用。超细晶钨由于其提高塑性，降低塑脆转变温度等优点，因此制备超细晶钨成为解决钨脆性的重要方法。剧烈塑性变形(SPD)法作为一种可以有效制备块体纳米材料的方法而受到广泛关注，研究表明，经过SPD变形，粗大的原始组织可以有效地细化到几百纳米甚至一百纳米以下。在众多SPD方法中，等径角变形(ECAP)和高压扭转(HPT)由于其细化晶粒的显著效果而受到特别关注。本研究用ECAP和HPT两种SPD方法实现纯钨的超细化，对纯钨剧烈塑性

2、变形后的组织进行观察分析、测定超细晶钨的显微硬度，研究HPT法制备超细晶钨的组织热稳定性变化，分析用SPD法制备超细晶钨对工业纯钨塑性改善的情况，最后讨论变形温度等参数对变形组织的影响。，，结果显示：纯钨在1300。C下经过2道次Bc方式ECAP挤压后，组织细化明显，由一76．41．tm减小至一52．59m，内部孔隙减小，孔隙率降低。经过HPT450。C变形后，晶粒尺寸被细化至150nm，形成晶界清晰的等轴状组织，组织均匀，大角度晶界比例占92％以上；经过HPT490℃变形后，晶粒被细化至500nm，界面主要由位错缠结而成，为亚晶界，组织非均匀，50％以上为小角度晶界；显微硬度实验结果表明，

3、经过HPT490。C变形，工业纯钨的显微硬度由429HV提高到500HV，硬化效果不明显，而经过HPT450℃变形，纯钨的显微硬度值显著提高到900HV，硬化效果达原来的2倍多，与组织分析的结果一致。扫描差热分析实验和等温退火实验均表明在HPT450℃形后形成的纳米组织其热稳定性要好于490℃变形后的微米组织。HPT变形温度对组织稳定性以及力学性能的影响主要是通过形成不同的组织结构来实现的，包括形成不同的晶粒尺寸，以及不同比例的大小角度晶界。关键词：纯钨等径角变形高压扭转变形温度Abstract硕士论文ForrefractorymetalssuchasW，Motheyareusuallypr

4、oducedbypowdermetallurgyinindustry,whichhasintroducedmessimpuritiesandvices，andthatproducingprocesshasresultedinalowductilityatroomtemperrature，whichhasgreatlylimiteditsapplication．Asaneffectivewayforproducingsignificantgrainrefinementinbulkcrystallinesolids，severeplasticdeformation(SPD)hasobtained

5、muchinterest．ResearchshowesthattheSPDcanrefinethecoarsemicrostructuretonano—microstruture．ThetwoSPDprocessingtechniquesofequal-channelangularpressing(ECAP)andhigh-pressuretorsion(HPT)arecurrentlyreceivingconsiderableattention，asbothproceduresareeffectiveinrefingthegrainsandmakehigh—anglegrainbounda

6、ries(GB)．Thepresentworkistoobtainultra-finedgrainsizeincommercialtungstenviaECAPandHPT,studyingthechangeofmicrostructure,mechanicalpropertyandthermalstability,throughwhichweanalyzetheimprovedductilityofultra-finedWproducedbySPD．Theresultsrevealsthat：Thegrainsizeoftungstenhasbeenrefinedfrom76．4肛mto5

7、2．51xmafter2passesECAPdeformationat1300℃，routeBc，withoutobviousrefinement，butvicesbecomesmallerandtherateofvicesdecreases．HPTonCGWat4500Cresultsinhomogeneous，equiaxedmicrostructurewithanaveragegrainsize～150