挤压态细晶钨合金动态力学性能及退火的研究

摘要

本论文采用霍普金森压杆装置测试了不同应变率和不同温度下热挤压态细晶93W和细晶93W+0.03％Y两种合金的动态力学性能和失效行为;同时研究了退火温度对热挤压态细晶钨合金组织和力学性能的影响，以提高其综合力学性能。获得的主要结论如下:
　　(1)经过快速热挤压后，细晶钨合金的准静态力学性能大大提高其抗拉强度最大达1570MPa，延伸率为6.5％，高于挤压态传统93W合金的1260MPa和5.6％。随着退火温度的提高，挤压态细晶钨合金钨相的显微硬度呈现下降趋势;退火后，组织中W-W连接度降低且较细小的钨颗占有比例增加，但高温退火后，粘结相占有的比例增加且分布更加均匀。
　　(2)动态力学性能测试显示，挤压态细晶钨合金在不同应变速率下的屈服强度相近，约2000MPa，表明快速热挤压可以有效的降低钨合金的应变速率敏感性;显微组织观测表明，挤压态细晶钨合金发生绝热剪切失效，并形成绝热剪切带，其发生绝热剪切破坏所需的“临界应变”值降低，表明热挤压有助于降低钨合金的临界应变。
　　(3)温度对挤压态细晶钨合金的应力-应变响应有显著影响。随着温度的升高，其流变强度显著降低。在相同应变率下，挤压态细晶钨合金的塑性应变量随着温度的升高而增加。此外，高温下(350℃)形成的绝热剪切带宽度大于低温下形成的，且钨晶粒剪切变形量更大。