脉冲电流辅助拉伸对稀土钨丝微观组织的影响

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BCC金属W不仅具有优良的导电、导热及耐腐蚀性,而且具有低的热膨胀系数和很好的高温强度以及出色的热电子发射性能。特别是稀土钨丝具有良好的高温力学性能和电子发射性能被广泛应用于航空航天、电子、能源和核反应堆等众多高科技领域。随社会发展和科技进步,对于稀土钨材的尺寸和形状要求更加苛刻,而钨属于难加工材料,特别是添加稀土后,材料的加工性能更差,北京工业大学长期从事稀土钨钼材料制备技术研究,本文即在课题组对稀土钨丝电辅助拉伸性能进行系统研究的基础上,深入研究了高密度短脉冲电流对稀土钨丝微观组织的演化影响,利用EBSD对丝材的织构和晶界分布进行了研究,利用TEM对稀土钨丝的微观组织进行了详细的观察,最后探讨了脉冲电流对稀土钨丝微观组织的作用机理。  结果表明:稀土钨丝存在电塑性效应,EBSD分析表明:脉冲电流使织构的种类增多并且小角度晶界数量减少。TEM研究表明:加电拉伸以后出现了剪刀型位错、位错偶、位错环、位错碎片等螺位错双交滑移产生的位错亚结构;{001}取向晶粒中生成了位错胞组织,相比于普通拉伸,加电拉伸以后位错胞尺寸变大,相邻位错胞发生合并,胞壁变得锋锐,其所对应的变形机制为动态回复;{111}和{112}取向晶粒中的界面从普通拉伸时的高密度位错墙转变为微带;最后从焦耳热效应、集肤效应、磁压缩效应及电塑性效应四个方面探讨了电脉冲辅助拉伸对稀土钨丝微观组织的作用机理,漂移电子提高了位错的滑移速率,降低了金属的流变应力。
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