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高纯钽形变与退火过程中微观组织结构及织构演变的研究

杨谦  
【摘要】: 高纯Ta溅射靶材广泛应用于电子信息产品制造业中,其微观组织均匀性、晶粒尺寸大小以及晶粒取向分布对溅射性能有着直接的影响。为有效控制高纯Ta溅射靶材微观组织结构及织构,本文通过设计旋转135°周向交叉轧制方式,利用金相显微技术(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和背散射电子衍射技术(EBSD)等分析表征手段,对高纯钽板材在不同方式(单向轧制和交叉轧制)轧制过程中微观组织结构以及织构的演变进行了研究;并选取不同形变程度交叉轧制板材,对其在不同退火制度下微观组织结构及织构的演变进行了研究。取得的主要结论包括: ①交叉轧制不同形变程度板材在1050℃真空退火60min后,随形变程度的增加,再结晶晶粒尺寸趋于减小,微观组织均匀性提高。 ②单向轧制各形变程度板材均存在{111}112和{111}110织构,随着变形程度的增加,{001}110和{112}110织构逐渐增强。形变程度为87%时,得到典型的体心立方金属轧制织构。其中以{112}110织构最强,{111}112织构次强,{111}110和{001}110织构织构较弱。 ③与单向轧制相比,交叉轧制各形变程度板材均未出现{112}110织构。形变程度为87%时,γ取向线上的{111}112和{111}110织构明显增强。最后一道次轧制方向在同一方向上的不同形变程度交叉轧制板材有着相似的织构。 ④交叉轧制形变程度为87%的板材经等时(60min)不等温(900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃和1400℃)退火,经1300℃退火后,再结晶晶粒异常长大,经1400℃退火后,晶粒尺寸趋于减小,发生了二次再结晶。 ⑤交叉轧制板材经不同退火温度退火60min后,{001}100织构随退火温度的升高逐渐减弱。900℃退火60min后,γ取向线上织构较强,但在1000℃时减弱。其后随退火温度的升高,γ取向线上的{111}110和{111}112织构逐渐增强。经1400℃退火60min后,{001}100和{001}110织构消失。


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