不同退火温度下TZM合金板的拉伸断口形貌

观察80%压缩率2.3mm厚的TZM合金在不同退火温度下合金的拉伸断口形貌(图5-9)。在850℃退火的合金拉伸断口以穿晶断裂为主,其断口上有明显的解理台阶。另外,断裂晶界处存在大量的孔洞。这些孔洞会在拉伸过程中形成裂纹源,导致合金断裂。

在1000℃下退火后,其断口有明显的准解理河流状花样和解理台阶,这种解理台阶是在裂纹扩展过程中与位错的交截过程中形成的。在解理面上还存在大量塑性形变的撕裂岭,由此可见合金在断裂前经过大量的塑性变形,而不是直接发生脆断。

在1150℃退火后,其断口形貌大致与在1000℃退火后的合金相似,以准解理断裂为主。经试验发现发生准解理断裂的合金,其断裂塑性较好。

TZM合金的再结晶温度约为1200℃,当退火温度在1300℃,合金的晶粒粗大,断口表面较为平坦,断裂以穿晶断裂和沿晶韧性断裂为主,说明材料的塑性进一步提高。但是,分析在1300℃退火温度下合金的局部放大像发现,合金的内部有不规则的颗粒状和拉伸断裂留下的小坑,局部区域还有增强相得析出。这说明当退火温度高于再结晶温度会弱化弥散相,会降低合金的力学性能。

因此,在消除应力退火的时候,应该控制退火温度在材料的再结晶温度之下,不然虽然材料的塑性得到提高,但却在一定程度上降低了合金的力学性能。

TZM合金的退火温度

 

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