热处理工艺参数对双相Zr-2.5Nb合金组织演变机制及力学性能的影响

在α+β两相区高温区(750~850℃)对热轧态Zr-2.5Nb合金板材进行加热,保温不同时间(1~10h),随后以不同方式冷却至室温,研究热处理工艺参数对合金微观组织类型、显微组织特征(相含量、晶粒尺寸等)及力学性能的影响。结果表明,与水冷时发生的切变型相变相比,空冷和炉冷时均发生扩散型相变,其中空冷过程中β相内部析出纳米级板条状α_(s)相,形成双态组织;炉冷过程中α_(p)相直接消耗β相长大,形成等轴组织。随着热处理温度的升高和保温时间的延长,炉冷等轴组织中α_(p)相含量基本保持不变、平均晶粒尺寸增加,残余β相连续性增强;空冷双态组织中α_(p)相含量逐渐减小,β_(trans)相连续性增强,α_(s)相片层宽度增大。与炉冷等轴组织相比,空冷双态组织中纳米级α_(s)相使合金具有更高的强度、α_(p)相保证了良好的塑性,降低热处理温度、减少保温时间可使双态组织合金获得优异的强塑性匹配。