形变热处理对镍基带退火孪晶的影响

形变热处理对镍基带退火孪晶的影响

已有研究表明金属镍及其合金是制备第二代高温超导带材最理想的金属基带材料。由于镍合金为中低层错能立方金属,形变热处理的过程中容易产生退火孪晶(Σ3),这些孪晶界的存在严重影响高温超导涂层导体的导电性能。

因此本文系统研究了高温超导涂层导体用镍基带在形变热处理过程中显微硬度、微观组织、显微织构的演变规律,着重讨论了退火孪晶在不同的形变热处理条件下的演变规律,并对其形成以及与立方织构的关系进行了深入的探讨。实验结果对于第二代高温超导基带的制备具有重要的指导意义。

对基带在不同温度等时退火的研究表明:(1)在再结晶的过程中,退火孪晶的形成不仅仅与晶界的快速迁移有关,也与立方织构生长优势有很大关系,它们同时发生,彼此依赖;(2)在再结晶之后的晶粒长大阶段,随着退火温度进一步的增加,立方取向晶粒快速生长并吞噬周围其它取向的晶粒形成强烈的立方织构,导致Σ3晶界和HAGBs的含量显著降低,LAGBs的数量急剧增加。对基带在低温等温退火过程的研究表明:(1)由于驱动力较低,已经再结晶的晶粒在晶粒长大阶段开始与彼此发生碰撞形成团簇,晶粒间的彼此碰撞使得晶粒的生长速率降低,抑制了退火孪晶的继续增长;(2)同时,在这个过程中形成的一定数量稳定性较高的Σ1-Σ3-Σ3类型三叉晶界能够抑制晶界的继续迁移,使得立方织构和退火孪晶的生长受到阻碍,以至于一直有许多“孤岛状”孪晶存在于立方织构内部,并没有在随后的退火过程中消失。

对不同形变量基带在不同温度退火的研究表明:(1)较低形变量比较高变形量的试样在随后的退火过程中更容易产生高比例的特殊晶界,并且会形成特殊晶粒团局部打破大角度晶界的连通性。另外在低温退火时会形成更多的非共格孪晶,

以至于高阶特殊晶界比例增加;(2)随着形变量和温度的增加,大角度晶界比例迅速降低,大角度晶界所构成的晶粒数量逐渐减少,立方织构和小角度晶界的比例急剧增加,晶界网络的连通性趋于完整。