2012年11月7日星期三

新型稀土掺杂TZM合金制备(4)



  
  
由于板材从12mm轧制至0.5mm,加工率高达95.83%,在强塑性变形下,呈现明显的加工流线组织,而由于多道次的大塑性变形,板材厚向组织出现分层线。对比TZM合金板材厚向组织与La-TZM合金板材厚向组织,TZM合金中第二相组织整体分布均匀性较差,偏聚多,故此第二相比较粗大,且其纤维组织不如La-TZM合金板材细长,而La-TZM合金板材的纤维组织更为细长,第二相较为细小,且整体分布均匀。



 板材断口:第一张未掺镧,第二张掺镧1.0%断口形貌
TZM合金板材的拉伸断口宏观上断面沿横向有开裂,横向纹理清晰可见,断口并不倾斜呈45°,可判定不是剪切断口;在微观上,因为不是剪切断口,可以断定断面上不存在剪切唇,在横向开裂中间层部分,表现为片层状的预制裂纹区,在这一区域,可以看出沿着一个方向片层状得断裂特征,表现出明显的沿晶断裂特点;而在接近横向开裂区域,为裂纹扩展区,此处表现出一些撕裂的形貌,有一些撕裂棱;在开裂处,为瞬时撕裂区,表现出明显的沿晶撕裂,撕裂处有反光的小刻面,是为解理面。因此,可以确定断口为沿晶断裂与准解理断裂共存的混合型断口[11]。与TZM合金板材断口相比,La-TZM合金板材断口也与此相似,但是La-TZM合金板材断口明显的更为细致,第二相更多更细小,第二相在晶界处,阻碍沿晶撕裂裂纹的扩展,而其中开裂处,解理面更小,更多的体现出沿晶断裂特点,这可以解释La-TZM合金板材延伸率高于TZM合金板材的拉伸实验结果;同时,La-TZM合金板材断口第二相组织更为细小,分布更均匀,这与TZM合金断口较粗大的第二相组织区别明显,这与金相实验观察结果相同。细密的微观组织以及细小且均匀分布的第二相恰是La-TZM合金板材强度高于TZM合金板材的原因。
  
力学性能:应力应变曲线第一张未掺镧,第二张掺镧1.0%
由应力应变曲线可知,由实验所述工艺条件所得的TZM合金抗拉强度为964 MPa,延伸率为7.8%;而同样工艺条件所得的La-TZM合金抗拉强度为1038 MPa,延伸率为10.4%;La-TZM合金在强度和延伸率两方面都超过了TZM合金。 
原理见上面金相组织和板材断口分析。

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