柱狀晶Cu-Al-Be合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶研究.pdf

1、柱狀晶Cu-Al-Be合金具有優(yōu)良的超彈性能和記憶性能,商業(yè)應(yīng)用前景廣闊。在實(shí)際應(yīng)用中,不可避免的要對(duì)記憶合金進(jìn)行塑性加工。研究表明,塑性變形所施加的應(yīng)力將使合金的母相轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,雖經(jīng)熱處理使馬氏體恢復(fù)為母相,但在加熱過程中發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶使原來的柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶,柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶將使柱狀晶的優(yōu)異性能全部消失,因而對(duì)Cu-Al-Be合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的研究將成為一個(gè)亟待解決的問題。目前國內(nèi)外對(duì)記憶合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶也進(jìn)行了一些研究,但

2、其目的基本上都是為了細(xì)化晶粒。實(shí)踐證明,細(xì)化晶粒并不能提高合金的記憶性能,因此這些研究沒有深入下去?；诖?本文以防止動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生為目的,對(duì)柱狀晶Cu-Al-Be合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為進(jìn)行了研究。
　　 本課題采用熱型連鑄法以200mm／min的速度制備柱狀晶Cu-Al-Be超彈性合金。采用等溫變形的方法分別在450℃、500℃、550℃以不同的變形速率和變形量對(duì)Cu-Al-Be合金進(jìn)行了壓縮試驗(yàn)；用金相顯微鏡觀察變形后的組織,

3、通過Origin8.0將得到的力-位移曲線轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎽?yīng)力-真應(yīng)變曲線；使用X射線衍射儀分析了不同溫度和變形量對(duì)Cu-Al-Be合金生成相的影響；在室溫下做拉伸試驗(yàn),以測(cè)定變形條件對(duì)Cu-Al-Be合金可恢復(fù)應(yīng)變及延伸率的影響:最后通過掃描電鏡對(duì)不同變形條件下試樣的彎曲疲勞斷口進(jìn)行了觀察。
　　 研究結(jié)果表明:溫度對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響最為顯著,隨著變形溫度的提高,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶越來越容易發(fā)生；當(dāng)變形量為20％時(shí),較難發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,而在變

4、形速率相同的情況下,隨著變形量的提高,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的區(qū)域逐漸向變形溫度降低的方向移動(dòng)；低變形速率下容易發(fā)生不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,且在其它變形條件相同的情況下,低變形速率比高變形速率更容易誘發(fā)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。
　　 變形溫度和變形量對(duì)析出相的影響較為顯著。在450℃和500℃,析出相隨著變形量的增加和溫度的升高而增多,變形量達(dá)到60％以后大量析出；當(dāng)變形溫度為550℃時(shí),γ2相隨變形量的增加逐漸減少,這可能是動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的充分進(jìn)行對(duì)γ2相

5、的析出起到了抑制作用。
　　 在450℃進(jìn)行小變形量的變形后,合金機(jī)械性能較好,延伸率高達(dá)67.5％,彎曲疲勞壽命高達(dá)240955次；隨著變形量的增大,析出相逐漸增多或有動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生,導(dǎo)致性能下降。在500℃變形后試樣的性能相對(duì)450℃有所下降,但延伸率仍可達(dá)56％,彎曲疲勞壽命可達(dá)9萬次以上。在550℃變形時(shí),由于發(fā)生了較充分的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,無論是拉伸性能還是彎曲疲勞性能都較差,延伸率不足20％,彎曲疲勞壽命僅為17452次。