變形量和溫度對純鎢再結(jié)晶特性影響研究.pdf

1、鎢基材料被認為是聚變反應堆中面向等離子體材料（PFMs，如第一壁和偏濾器材料）的候選材料之一，其在高溫服役條件下，可能會發(fā)生回復、再結(jié)晶和晶粒長大的現(xiàn)象而改變材料微觀組織，引起材料性能的退化，如強度降低和再結(jié)晶脆化。這不僅關(guān)系到材料使用壽命，還會影響到核聚變裝置的服役安全性。因此研究純鎢在高熱條件下的損傷行為，具有重要的科學價值和工程意義。本文主要利用較高溫度下等溫退火實驗來等效模擬聚變堆中高溫服役條件，對純鎢在高溫下的機械性能和顯微組

2、織演變進行了研究，并預測了其服役壽命。
　　通過對純鎢退火后的機械性能演變的研究表明，隨著變形量的增加，再結(jié)晶溫度會下降，50％、67％和90％（W50、W67和W90）軋制比純鎢表觀再結(jié)晶溫度點大約分別為1307℃、1130℃和1072℃左右。隨著變形量增大，回復驅(qū)動力變大，回復動力學系數(shù)也越大，回復階段硬度下降地也越快。等溫退火過程中，硬度呈單調(diào)下降，再結(jié)晶體積分數(shù)單調(diào)上升，溫度越高變形量越大，再結(jié)晶過程也越快。用經(jīng)典JMAK

3、方程描述了上述變形純鎢的再結(jié)晶動力學過程，并計算出W50、W67和W90表觀再結(jié)晶激活能Q為478KJ/mol，496KJ/mol和447KJ/mol，分別預測出W50、W67和W90在900℃時的使用壽命分別為172.7年、72.3年和8.5年，說明W50的使用壽命更長。
　　通過對純鎢在等溫退火條件下的顯微組織演變的研究表明，變形量一定時，退火溫度越高，再結(jié)晶晶粒尺寸越大;而退火溫度一定時，軋制量越大，再結(jié)晶晶粒尺寸越小。初始

4、軋制態(tài)組織的取向?qū)υ俳Y(jié)晶晶粒取向有很大影響，再結(jié)晶晶粒排布可以部分遺傳初始軋制晶粒排布的取向。原始晶粒的大小影響著再結(jié)晶晶粒組織大小，隨著軋制量的增加，原始軋制態(tài)平均晶粒尺寸減小，組織更加均勻，變形產(chǎn)生的位錯增加，再結(jié)晶形核位點增加，再結(jié)晶晶粒增多，從而可以獲得細小的再結(jié)晶等軸晶組織。XRD表明W90軋制板材RD/ND面變形過程中形成強烈的(110)基面織構(gòu)，在1350℃等溫退火時，(110)基面織構(gòu)強度先減弱后增強，但總體來說仍處于減