摻雜鎢帶的退火行為研究.pdf

1、研究了不同退火工藝對摻雜鎢帶回復(fù)再結(jié)晶的影響，包括退火氣氛、溫度、時(shí)間等。測定了退火過程中鎢帶硬度、彎折性能變化規(guī)律，觀察了不同退火工藝下?lián)诫s鎢帶回復(fù)、一次再結(jié)晶和二次再結(jié)晶過程中顯微組織的變化，以及摻雜元素K對這些過程的影響，揭示了退火過程中鎢帶顯微組織的演變規(guī)律，提出了摻雜鎢帶的一次再結(jié)晶機(jī)制，并構(gòu)建了二次再結(jié)晶模型，主要結(jié)論如下:
　　 (1)Fe、Ni等雜質(zhì)元素會(huì)使摻雜鎢帶800℃退火后出現(xiàn)局部再結(jié)晶。如果退火氣氛中含碳

2、量較高，摻雜鎢帶在1200以上退火后會(huì)由于C的滲入而產(chǎn)生脆性，適當(dāng)增大氣氛中的O分壓，能夠?qū)⒉糠諧氧化，進(jìn)而防止C引發(fā)的脆性。如果氣氛中含N2，則1500℃退火后鎢帶表面出現(xiàn)晶粒的異常長大，同樣會(huì)產(chǎn)生再結(jié)晶脆性。
　　 (2)真空條件下退火時(shí)，摻雜鎢帶表現(xiàn)出優(yōu)異的抗再結(jié)晶性能。1200℃以下退火，鎢帶金相組織呈纖維狀形貌。TEM觀察表明此時(shí)僅存在位錯(cuò)密度降低，亞晶粗化等回復(fù)現(xiàn)象。1200～1600℃退火，摻雜鎢帶局部出現(xiàn)再結(jié)晶，

3、再結(jié)晶晶粒呈長條狀。1700℃退火后鎢帶表層出現(xiàn)二次再結(jié)晶現(xiàn)象，芯部仍為纖維組織。1800℃退火后，鎢帶整體發(fā)生二次再結(jié)晶，二次再結(jié)晶晶粒長寬比較大。
　　 (3)顯微硬度結(jié)果表明，在發(fā)生二次再結(jié)晶之前，摻雜鎢帶的硬度變化不大，從800℃到1600℃退火，摻雜鎢帶HV硬度僅下降28，這主要是由于在發(fā)生二次再結(jié)晶之前，鎢帶顯微組織仍保持著由窄長的條形亞晶組成的纖維形貌，這些亞晶產(chǎn)生了類似細(xì)晶強(qiáng)化的效果。彎折實(shí)驗(yàn)表明，如果沒有雜質(zhì)氣

4、氛的影響，一次再結(jié)晶不會(huì)引起鎢帶發(fā)脆。1800℃退火后，鎢帶發(fā)生了二次再結(jié)晶，硬度下降了150HV。
　　 (4)在未退火鎢帶中，摻雜元素K以K線、K棒的形式存在，在退火過程中，K線、K棒會(huì)逐漸分裂成K泡。K泡對位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)與亞晶界遷移有釘扎作用，所以摻雜鎢帶退火過程中，回復(fù)階段被延緩，再結(jié)晶形核受到抑制。K泡的這種釘扎作用在1600℃以下溫度退火時(shí)表現(xiàn)明顯，溫度大于1600℃時(shí)，少部分縱向界面能夠突破K泡釘扎而發(fā)生遷移。由于K泡在

5、鎢帶內(nèi)沿纖維軸向排列，導(dǎo)致?lián)诫s鎢帶二次再結(jié)晶形貌呈相互搭接的長條狀晶粒組織。
　　 (5)TEM觀察表明，摻雜鎢帶的顯微組織主要由細(xì)長的條形胞構(gòu)成，退火過程中條形胞轉(zhuǎn)變?yōu)闂l形亞晶，然后在橫向界面（橫向亞晶界）張力的作用下亞晶發(fā)生粗化，進(jìn)而形成再結(jié)晶核心。
　　 (6)結(jié)合實(shí)驗(yàn)規(guī)律與實(shí)際生產(chǎn)條件，研究認(rèn)為螺線管的去應(yīng)力退火規(guī)范為:初次定形退火:1450℃，25min;二次完全去應(yīng)力退火:1500℃，1.5h，退火時(shí)需密封保