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镍单晶和柱状晶的冷拔和冷轧形变组织及再结晶研究

李昆  
【摘要】: 金属材料的塑性变形和退火是工业上改善金属材料组织结构和各项性能的重要手段。普通多晶材料由于各种取向的晶界和位错等缺陷的存在,使得影响织构的因素非常复杂,而利用单晶和柱状晶材料作为研究对象,可以简化研究过程和帮助理解金属材料的形变与再结晶行为。 本文选用纯度为99.9%的单晶镍和柱状晶镍材料,应用显微硬度测试、扫描电子显微镜及电子背散射衍射分析技术,研究了柱状晶镍的冷拔过程、单晶镍的轧制过程以及单晶和柱状晶镍轧制后的退火过程中镍材料的力学性能及微观组织结构的演化规律。 本文研究了原始取向为001丝织构的柱状晶镍冷拔过程的织构变化,发现随着形变量的增大,原始的001取向逐渐转变成了111取向,同时出现了大量的112取向。112取向可以分为两类,一类是作为从001取向转变到111取向的过渡取向,另一类则以{111}112环形织构的形态出现。 本文还研究了原始取向为[100]方向的单晶和001丝织构的柱状晶轧制过程和退火过程的织构演化规律。发现:1)98%形变量轧制后的单晶和柱状晶镍的织构组分与多晶镍的情况差别很大。2)单晶和柱状晶镍800℃退火2小时后没有获得典型的大量立方取向,而是得到了各种取向的再结晶晶粒。3)在350℃不同时间退火过程中,单晶镍样品内能量较低的S取向形变区域首先发生再结晶,且S取向形变区域在再结晶过程中主要以孪晶形式形核,由此提出了晶体的取向是再结晶发生情况的一个重要的控制因素,S取向相对于Brass取向更容易发生再结晶形核生长的新观点。


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