热等静压时BeO杂质形态和分布的演化过程

利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)系统分析热等静压金属铍中BeO杂质形态和分布,研究热等静压时BeO杂质的演化过程。并通过研究BeO杂质在真空退火过程中的运动行为,确定致密化后的铍粉末烧结体热等静压时的BeO杂质迁移和长大过程。结果表明:热等静压时,铍粉末烧结体中BeO杂质最初保持铍粉表面BeO薄膜形态,随后BeO薄膜破碎,团聚成粒子,粒子尺寸在50~100 nm。由于冲击铍粉为单晶结构,破碎团聚后的BeO粒子主要弥散分布于晶界,但铍粉末烧结体致密化前铍的蒸发凝聚过程和扩散过程导致一些BeO粒子位于晶内。致密化后,继续热等静压,铍粉末烧结体晶内的BeO杂质将向晶界迁移,晶界的BeO杂质将向三晶界迁移,形成三晶界大的BeO杂质颗粒并伴有孔洞。伴随着迁移过程,BeO粒子逐渐聚集长大,三晶界处的BeO粒子尺寸通常>300 nm。因此,热等静压金属铍中BeO杂质沿晶界呈薄膜状分布是热等静压不足的表现,三晶界处出现大的BeO杂质颗粒并伴有孔洞是过热等静压的反应,晶内BeO杂质减少则标志着铍粉末烧结体进入过等静压阶段。热等静压时,当铍粉末烧结体发生晶粒长大,晶界将拖曳着BeO杂质一起运动。

金属铍静态再结晶行为

通过热压缩和真空退火实验研究了金属铍低温形变(应变温度350℃,应变速率10^(-3)s^(-1),应变量30%)后在680~880℃温度区间退火组织演变规律。结果表明:金属铍具有独特的静态再结晶行为,再结晶晶粒首先在{10_12}<10_1_1>拉伸孪晶界处形核,机理为应变诱导的孪晶界弓出形核。晶界“弓出”形核落后于孪晶界“弓出”形核的原因是BeO杂质对原始晶粒晶界钉扎,阻碍了其界面的迁移。孪晶界和原始晶粒晶界“弓出”形核是金属铍主要的形核方式,晶内直接形核和杂质处形核是其次要的形核方式。低温形变铍在680~880℃内退火均能够获得晶粒细化的完全再结晶组织,且没有再结晶织构形成。金属铍的再结晶晶粒不易长大,原因也是由于BeO杂质对晶界迁移的钉扎作用。在680,730,780,830和880℃退火,完成再结晶时间分别大约为2160,180,20,5和4 min。金属铍350℃下压缩发生{0001}基面滑移和{10_12}类孪晶变形,形变机理与室温相同,没有随温度升高而发生改变,仍保持金属铍特有的反常变形行为。