论文部分内容阅读
长期以来,国防领域弹头用材料一直是军用新材料的一个难点,为了适应未来国防领域弹头用材料的发展需要,本研究团队设计出一种具有相对高密度、高强性、优异的冲击韧性及良好的动态性能的新型高密度DT740合金。本论文为了有效的提高合金的力学性能和改善合金的显微组织,时效前对DT740合金进行预变形处理,系统研究了不同预变形量对DT740合金性能与组织的影响规律,分析其形变强化及析出强化机理,为优化该合金的冷塑性成形工艺参数提供理论依据。此外,为了解决合金在锻造加工过程中较容易开裂而报废的问题,本文也重点针对该合金的高温塑性变形规律展开研究,以期为合金的热挤压工艺提供理论参考和实验依据。通过实验研究得出,DT740合金的加工硬化曲线符合Ludwigson模型,可分为线性硬化阶段和抛物线硬化阶段,预变形量35%时,合金的强韧性最佳;并且建立的合金强度、硬度与预变形量之间的数学模型具有较好的拟合性和预见性,对合金的工程生产实践具有一定的指导意义。此外,DT740合金的形变强化主要来自于位错密度的提高,析出强化主要来自于纳米级Ni4W相的析出。预变形量0%、15%时,合金内的位错形态主要为低密度位错—位错线,位错密度较低,析出相的体积分数较小且分布不均匀;预变形量35%、45%时,形成了高密度位错—胞状结构,位错密度较高,析出相的体积分数较大且分布较为均匀,合金的形变强化和析出强化作用增强。通过EBSD分析得出,DT740合金经预变形处理后,合金内的晶粒发生了择优取向,并且小角度晶界、亚结构的相对含量以及KAM值和Taylor值也得到显著增加。DT740合金在轴向热压缩变形过程中,其流变应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增加,流变曲线表现出典型的动态再结晶特征;并计算得到了DT740合金的热变形激活能Q为546.87 KJ/mol,合金的峰值应力热变形本构方程为: ε=1.5428×1020[sinh(0.0026p)]6.064exp(-546870/R)另外,建立了DT740合金的热加工图,并结合显微组织分析,确定了DT740合金最佳的锻造热加工温度范围为:11501250℃,在此温度范围内,可获得均匀、细小的完全动态再结晶组织,且具有较高的能量耗散率η值,约为44%。