铍材温轧过程中显微组织和织构演变规律的研究

采用电子背散射衍射技术(EBSD)对热压烧结铍锭在温轧过程中的显微组织和织构演变规律进行了研究。结果表明,温轧过程中的主要变形机制为滑移;随着轧制变形量的增加,晶粒逐渐拉长细化;在压下量为37.9%时,轧制铍板中的基面织构达到最大值,此后继续增加压下量,铍材内织构、晶粒尺寸及显微硬度均不再发生明显变化;铍材轧制中或轧制后都需要进行退火,退火工艺对铍板的基面织构有一定的弱化作用,可改善板材的内部组织结构,提高轧制性能。     

TC10钛合金相变点的测定

分别用计算法、热膨胀法和连续升温金相法测定了TC10钛合金的β相转变温度.结果表明,计算法得到该合金相变点温度为936℃,热膨胀法测得该合金相变点温度为939.6℃,连续升温金相法测得该合金相变点温度为937.5℃.3种方法测得的结果相当接近,说明这3种方法可以相互结合使用.     

不同应变速率下铍材的拉伸性能及变形行为

利用万能试验机在室温下对等静压铍材进行了不同应变速率拉伸试验,并采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了铍材的断口和塑性变形行为。结果表明,随应变速率增加,铍材的强度增加,但延性降低,同时铍材应力强度因子也有所降低。另外,铍材在拉伸过程中,塑性变形的主要机制是滑移,孪晶受等静压铍材力学性能各项同性的影响并未发挥出明显的效果,对铍材的塑性未表现出较大的贡献。     

铍铝合金显微组织的评定方法

对粉末冶金工艺制备的铍铝合金显微组织的评定方法进行了探讨。提出对该合金显微组织评定的4个定量参数:铍聚集区的最大尺寸、铝相区的最大尺寸、铍相和铝相的面积分布、铍相和铝相的综合颗粒大小。建议在金相检验中对这四方面的特征进行测量,以提高对材料组织的监测能力。     

金属铍静态再结晶行为

通过热压缩和真空退火实验系统研究了金属铍低温形变(应变温度350 ℃,应变速率10_^-3 s_^-1,应变量30%)后在680 ℃至880 ℃温度区间退火组织演变规律。结果表明：金属铍具有独特的静态再结晶行为,再结晶晶粒首先在10 2}<10 >拉伸孪晶界处形核,机理为应变诱导的孪晶界弓出形核。晶界“弓出”形核落后于孪晶界“弓出”形核的原因是BeO杂质对原始晶粒晶界钉扎,阻碍了其界面的迁移。孪晶界和原始晶粒晶界“弓出”形核是金属铍主要的形核方式,晶内直接形核和杂质处形核是其次要的形核方式。低温形变铍在680 ℃至880 ℃内退火均能够获得晶粒细化的完全再结晶组织,且没有再结晶织构形成。金属铍的再结晶晶粒不易长大,原因也是由于BeO杂质的对晶界迁移的钉扎作用。在680 ℃,730 ℃,780 ℃,830 ℃和880℃退火,完成再结晶时间分别大约为2160 min,180 min,20 min,5 min,4 min。金属铍350℃下压缩发生{0001}基面滑移和{10 2}类孪晶变形,形变机理与室温相同,没有随温度升高而发生改变,仍保持金属铍特有的反常变形行为。     

EBSD分析粉冶铍材标定率的影响因素和解决办法

铍材具有特殊的物理性能,主要应用在核、航空航天领域。EBSD(电子背散射衍射)作为新型的分析技术,在铍材的生产过程中,应用越来越广泛。稀有金属材料国家重点实验室在EBSD分析铍材的实际应用中,发现对铍的标定率低成为限制铍材EBSD分析的一个难点。本文通过优化制样参数,有效降低铍样表面的残余应力;通过调整EBSD增益参数,减少背底和噪声信号的影响;通过调整解析器设置参数,提高对被干扰的信息的识别,将铍材EBSD标定率平均提高了27%。     

闪光法测量粉末冶金铍材热物理参数的结果不确定度评定

利用闪光法测量粉末冶金铍材的热扩散系数、比热容、导热系数等热物理参数,分析了影响热物理参数测量不确定度的来源,并对粉末冶金铍材热物理参数测量不确定度进行评定。结果表明：在置信度95%的条件下,粉末冶金铍材热扩散系数的扩展不确定度为1.48 mm²/s,比热容的扩展不确定度为0.07 J/(kg·K),导热系数的扩展不确定度为5.80 W/(m·K)。     

利用改进的引伸计自动测量铍材的断后伸长率

根据GB/T 228.1-2010的技术要求,金属材料断后伸长率的测量方法通常包括人工测量和利用引伸计自动测量两种方法。由于铍材拉伸试验时试验机无法夹持直接购买的标距为25mm的引伸计,为了满足标准对引伸计使用的技术要求,重新设计了引伸计的刀口,并将自动测量结果与人工测量结果进行了比较。结果表明:采用改进后的引伸计可以准确、快速地自动测量铍材试样的断后伸长率。     

铍材经不同温度挤压后组织性能的研究及挤压工艺建议

研究挤压温度对铍材组织性能的影响及挤压过程的织构演变。结果表明,铍锭经高温挤压后,晶粒细化,抗拉强度、屈服强度及断后伸长率均有不同程度的提高。随着挤压温度的升高,铍晶粒尺寸增大,形成的〈1010〉丝织构增强,二者同时影响铍棒的力学性能。为分析挤压铍棒的力学性能、晶体结构及织构之间的关系,沿挤压方向倾斜一定角度取样进行力学测试。结果显示试样抗拉强度、屈服强度显著下降,但断后伸长率大幅度提高,表明可通过等通道挤压控制织构方向来提高铍材塑性。     

使用横梁位移测定铍材的断后伸长率

GB/T 228.1-2010规定了使用直接法和移位法测定金属材料的断后伸长率。但铍材拉伸试样的横截面积和断后伸长率较小,若使用直接法测定,其断后伸长率随断口所在位置及试样断裂部分拼接状态的变化而变化,不具备唯一性;若使用移位法测定,虽弥补了直接法的不足,但操作较为麻烦。笔者介绍了利用横梁位移计算铍材拉伸试样断后伸长率的方法,可弥补上述两种方法的不足。通过试验及数据统计分析,证明此种方法可以准确快速地测定铍材试样的断后伸长率。