2016年5月25日星期三

摻雜鎢絲和純鎢絲顯微硬度的變化

摻雜鎢絲和純鎢絲顯微硬度隨退火溫度的變化,純鎢絲和摻雜鎢絲在退火前和2273K退火後具有相同的顯微硬度,但純鎢絲顯微硬度是單調下降的,退火時只發生回複和一次再結晶。而摻雜鎢絲的顯微硬度變化可劃分為三個階段。

摻雜鎢絲退火時由於成串鉀泡的形成,發生了回複、原位再結晶和第二次再結晶;第二次再結晶驅動力為界面能和殘留的冷變形貯能。

2016年5月18日星期三

摻雜鎢絲第二次再結晶驅動力

摻雜鎢絲第二次再結晶前後晶拉尺寸友生了極大的變化,界面能已作為一部分驅動力全部釋放,驅動力大小Fd1,可由鎢的晶界能(1.08J/m2)和再結晶前的亞晶尺寸D(3um)算出:



與此同時,摻雜鎢絲第二次再結晶前後位錯密度也發生了很大的變化,這些殘留的冷變形貯能在第二次再結晶過程中作為部分驅動力被釋放出來。驅動力的大小Fd3可由鎢的切變模量G(1.61x1011N/m2)、柏氏矢量b(2.7A)和第二次再結晶前的位錯密度N算出:



結果表明:Fd1與Fd2處於同一個數量級,說明摻雜鎢絲中第二次再結晶已與傳統二次再結晶不一樣,其驅動力是界面能和殘留的冷變形貯能。

2016年5月12日星期四

摻雜鎢絲顯微硬度變化三階段

摻雜鎢絲顯微硬度變化三階段:

在第一階段,即低於1373K退火,顯微硬度明顯下降,這是由於位錯密度大大降低的緣故。這種變形量大於99%的鎢絲,經過這一階段的高溫回複退火,加工硬化大部分消除。

第二階段是從1473K到2073K退火,顯微硬度變化不大,由於鉀泡強烈釘紮晶界,纖維邊界無法長距離遷移,只是部分弓出,到2073K退火,顯微組織仍是亞晶組織。亞晶的形成主要是通過纖維合並而來,見圖A、B。在這一階段退火,摻雜鎢絲發生原位再結晶。原位再結晶後仍是一些亞晶組織,亞晶內部保持著一定的位錯密度,見圖C,1473K退火顯微硬度回升是由於鉀泡列剛好在此溫度形成,阻礙位錯運動所致。

第三階段是在高於2173K退火,個別晶粒開始瘋長,發生第二次再結晶,位錯密度大大降低。見圖5D,顯微硬度一也隨之下降。

2016年5月10日星期二

摻雜鎢絲再結晶中的鉀泡對位錯和晶界的釘紮作用

通過透射電鏡觀察表明:大約在1373K退火,摻雜鎢絲中形成了一些成串排列的鉀泡,這些鉀泡既釘紮位錯運動,又阻礙晶界遷移,使摻雜鎢絲再結晶行為發生異常變化。

純鎢絲再結晶符合一般的規律,即變形量越大,再結晶溫度越低。而摻雜鎢絲恰好相反。此外,當絲徑較大即變形量較小時,純鎢和滲雜鎢再結晶溫度接近,當變形量增大時,這種差別越來越明顯。特別是在絲徑小於0.65mm以後,摻雜鎢絲再結晶行為才發生異常變化,成串鉀泡對位錯和晶界起強烈的釘紮作用。