不同壓縮率對TZM合金板拉伸斷口的影響

TZM合金板

觀察壓縮率爲40%、60%、82%、90%時TZM合金板的拉伸斷口形貌發現隨著壓縮率的增大,合金的緻密化程度增加,其斷裂模式呈現由沿晶脆性斷裂向沿晶韌性、穿晶以及准解理斷裂轉變。

合金板在還沒進行軋製時存在大量的空隙,其斷裂方式爲沿晶脆性斷裂。觀察其SEM圖可以發現,合金內部每個晶粒大多爲多面體形貌,幷且充滿了空洞,在拉伸的過程中,這些空洞會成爲裂紋源,導致合金斷裂,使其抗拉强度較低。

當壓縮率爲40%時,TZM合金板的拉伸斷口形貌是沿晶韌性斷裂和解理斷裂,其中有少數晶粒有穿晶斷裂現象。在斷裂晶界上存在一些小的TiC質點和孔洞。這些質點出現在晶界上會在一定程度上降低晶界的强度。另外,由于等軸晶組織和孔洞的存在會降低合金的抗拉强度。

壓縮率達到60%時,其斷裂模式爲准解理斷裂、沿晶韌性斷裂和穿晶解理斷裂的混合型斷裂。其中韌窩清晰可見,且發生穿晶斷裂的晶粒增多,同時伴有准解理斷裂特徵。另外,穿晶斷裂的晶粒增多,說明合金的晶界得到了一定的强化。

當壓縮率達到80%時,其斷裂模式還是混合型斷裂。其中發生穿晶斷裂和准解理斷裂的晶粒比例進一步提高。另外,合金中的纖維組織大量增加,可以清晰看到一些撕裂嶺和淺小的韌窩帶,這主要是在准解理斷裂過程中發生塑性變形引起的。發生准解理斷裂的材料合金的斷裂韌性較高。

壓縮率爲90%,TZM合金板呈現比較明顯的准解理斷裂和穿晶斷裂,大多數的晶粒發生穿晶斷裂。另外,由于晶粒發生塑性變形,縫隙和空洞被壓扁和焊合,合金斷口上的縫隙度和孔洞量明顯變小和减少,使得合金的强度和結合力增强,合金的力學性能得到顯著的提高。

TZM合金的壓縮率

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