W-Cu20合金热变形行为及其力学性能的研究

通过热模拟压缩实验研究了温度和应变速率对W-Cu20合金热压缩流变应力的影响,分析了W-Cu20合金热压缩以及热轧时裂边的原因.结果 表明,随着温度的降低和应变速率的增加,W-Cu20合金的流变应力以及峰值应力明显增大.当温度高于900℃或低于800℃时,W-Cu20合金的裂边程度均较严重;随着应变速率的提高,W-Cu20合金的裂边程度减轻;850℃,0.100 s-1的应变速率为最佳热轧制工艺参数.在热压缩时W-Cu20合金的裂边以W-Cu界面分离为主要的断裂方式,这是由于在热压缩过程中Cu相的变形速率远高于W颗粒的变形速率,W颗粒阻碍了Cu相的变形,在W-Cu界面处形成剪切应力以及局部剪切带,当应力超过了W-Cu界面强度时发生界面开裂.采用最佳工艺参数对W-Cu20合金板进行了75％变形量的热轧,制备出完全致密的W-Cu20合金薄片.随着轧制变形量的增加,Cu与大多数W颗粒被拉长为条状,一些W颗粒破碎成更小的颗粒,W颗粒的平均尺寸减小、长径比增加,W-Cu20合金板的密度、显微硬度、抗拉强度增加,延伸率降低.拉伸断口形貌主要由W-Cu界面分离、W颗粒破裂、W颗粒穿品解理断裂、Cu相撕裂四种断裂方式组成,宏观上表现为脆性断裂.