Ni-9.3at.%W合金基带织构转变及形成机理研究

近年来，镍基高钨合金基带由于其高机械强度以及低（无）磁性，受到人们的广泛研究，但其立方织构的形成是制约其产业化应用的一个主要瓶颈。为了研究高钨合金基带的制备及立方织构形成机理，本项目首先采用了粉末冶金技术路线，设计了一种溶质原子扩散思路并制备了溶质原子钨（W）具有“条带状”分布的Ni-9.3at.%W（Ni9.3W）合金冷轧基带。结合该制备思路，通过对最初坯锭的冷挤压处理和优化的三步热处理工艺，显著提高了Ni9.3W基带中再结晶立方取向的百分比，其立方织构含量为85%（<10°），与国际上其他小组报道的结果处于同一水平。基于以上实验首次提出并建立了第一种溶质原子扩散模型。其次采用熔铸技术路线，在国际上首次提出了运用轧制间回复热处理技术制备高立方织构含量的高W含量Ni9W合金基带，其再结晶立方织构含量为88.7%（<10°），这一结果比采用相同方法普通冷轧制备的Ni9.3W基带中立方织构含量增加了28%，接近国际先进水平。同时研究了温轧技术对高W含量NiW合金基带织构演变的影响，温轧基带经再结晶热处理后基带中立方织构含量比冷轧制备的基带大幅增加，证明了温轧技术可改进Ni9.3W合金基带立方织构含量的可行性。首次阐明了静态和动态回复在采用熔铸路线制备的高W含量NiW合金基带立方织构形成中的作用机制。发现轧制间回复热处理可使形变组织中部分胞状立方取向组织发生明显回复，增加了再结晶过程中立方晶粒的形核率，同时发现在再结晶过程中，其他取向晶粒的回复及长大行为被“抑制”，这是促使立方取向晶粒在轧制间回复处理制备的样品中具有较快生长优势的原因。另外揭示了轧制中动态回复在Ni9.3W合金基带形变织构演变中的作用，发现动态回复使其变形机制从孪生和剪切变形向交滑移转变，并且提高了基带中40°<111>晶界的含量，从而使Ni9.3W合金的形变织构由黄铜型转变为铜型织构。这两方面的研究为深入理解回复对中低层错能合金立方织构形成的影响机制奠定了一定的理论基础。发表SCI收录论文11篇，EI收录论文1篇；申请国家发明专利共6项，授权3项；申请美国发明专利1项；出版译著1部。共培养与该项目相关的硕士研究生7人，博士研究生2人，博士后2人。共参加国际国内学术会议7次，做国际会议学术报告1次，国内会议学术报告7次。同时，课题进展期间共派出2名博士研究生赴国外知名大学进行联合培养和国际合作研究。