N18鋯合金板材加工過程中微觀組織及織構演變的定量研究.pdf

1、本論文以國產N18新型鋯合金為研究對象，主要采用電子通道襯度像(ECC)、電子背散射衍射(EBSD)技術、X射線衍射(XRD)以及透射電子顯微鏡(TEM)等分析技術，系統(tǒng)研究了鋯合金在加工過程(β相淬火、熱軋、冷軋及退火)中的微觀組織及織構的演變規(guī)律。針對兩種不同初始取向的樣品，采用實驗觀測以及晶體塑性模擬分析了初始取向對鋯合金冷軋變形機制的影響，在此基礎上對鋯合金冷軋織構的形成機理進行了探討。通過研究兩種冷軋變形量的N18鋯合金板材在

2、退火過程中的再結晶行為，分析了鋯合金的再結晶機制。
　　 基于晶內取向差轉軸(In-Grain misorientation axis，IGMA)方法，分析了晶粒內不同滑移系的開啟對IGMA分布的影響，提出了IGMA與Schmid因子相結合的方法可較好地判斷鋯合金變形時開啟的滑移系類型。
　　 系統(tǒng)定量地表征了N18鋯合金板材加工過程的顯微組織及織構演變，結果表明N18板材加工過程的組織演變規(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)→不均勻再結晶組織(熱軋退火)→不均勻形變組織(兩次冷軋)→均勻再結晶組織(最終退火)；N18板材織構演變規(guī)律為：β相淬火的隨機織構經熱軋形成沿橫向傾斜的雙峰基面織構，隨后的加工過程均保留這種織構，軋制板材以<10T0>方向平行于軋向(<1010>//RD)的雙峰基面織構為主，而退火板材以<1120>方向平行于軋向(<1120>//RD)的雙峰基面織構為主。
　　 通過兩種初始取向的N18鋯合金冷

4、軋過程顯微組織及織構的研究，利用IGMA方法確定了N18合金冷軋時開啟的滑移系類型，結果表明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{1011}錐面滑移和基面滑移；隨著應變量的增加，兩種板材中柱面滑移和{1012}拉伸孿生的開啟量減少，{1011}錐面滑移和基面滑移的開啟量逐漸增加。
　　 采用松弛約

5、束模型模擬了0°和90°板材在冷軋過程的織構演變，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力比值為1:5:9:2；通過對比不同變形方式啟動時模擬織構的差異，揭示了鋯合金的雙峰基面織構是由{1012}拉伸孿生、{1011}錐面滑移和基面滑移共同作用的結果，而<1010>//RD織構是由柱面滑移引起的。
　　 通過對50％、85％兩個變形量下N18鋯合金冷軋板材初次再結晶行