La temperatura di trasferimento di duttile-fragilità (DBTT) dei materiali di tungsteno modificati può essere valutata con diversi metodi di prova, come la prova di trazione, la prova di piegatura, la prova di impatto Charpy,e prova di resistenza alla fratturaIl DBTT dipende molto dal metodo di prova, dal tasso di deformazione e dalla forma del campione.
The Charpy impact test is performed according to EU standards using KLST Charpy V-notched specimens in the L-S (plate) and L-R (rod) directions in a vacuum at temperatures ranging from 200 to 1000°C (first letter (L): direzione perpendicolare al piano di crepa prevista, seconde lettere (S e R): direzione della crescita di crepa prevista).
Immagine della dipendenza della temperatura di ricottura della dimensione del grano nella direzione S per i materiali di tungsteno puro e modificato
Anche se i materiali di tungsteno modificati hanno la stessa composizione chimica primaria, il DBTT e l'energia di rivestimento superiore (USE) variano a seconda dei materiali,che sono stati sottoposti a diversi metodi di fabbricazione e storia (e.g., tassi di deformazione).
La maggior parte dei materiali ha mostrato una miscela di frattura fragile e frattura fragile e di delaminazione sotto DBTT e frattura di delaminazione sopra DBTT.le barre W dopate a K hanno mostrato deformazioni duttili con scarsa o nessuna crepa sopra i 800 °CLe relazioni tra DBTT e dimensione del grano (dS) e USE e dimensione del grano (dS) erano di tipo Hall-Petch.non può essere determinato solo dalla composizione chimica principale, ma può essere dovuta a singole strutture speciali del grano a seconda del metodo di fabbricazione e della storia.
Il DBTT è di 550°C per le piastre W ((H) pure; 350°C per le piastre W ((H) dopate con K; 450°C per le piastre W-3% Re ((H); 550°C per le piastre W-3% Re ((L); 250°C per le piastre W-3% Re ((H) dopate con K;e 550 °C per le piastre W-3% Re-1% La2O3 ((L)Per il materiale fortemente deformato (H), il doping K e la ri-addizione hanno comportato una diminuzione della DBTT di circa 200 e 100 °C e un aumento dell'USE di circa il 40% e il 30%, rispettivamente.
Al contrario, le piastre W-3%Re(L) e W-3%Re-1%La2O3(L) mostrano energie di assorbimento molto basse rispetto al materiale altamente deformato.Non è stato osservato alcun effetto positivo significativo della dispersione delle particelle La2O3 nel materiale a bassa deformazioneL'aspetto dei campioni di prova ha mostrato che la delaminazione nel materiale a bassa deformazione si è espansa rapidamente con poca deformazione plastica del metallo base,mentre il materiale ad elevata deformazione ha mostrato una delaminazione accompagnata da una flessione sufficiente (deformazione plastica)Questi risultati suggeriscono che le proprietà di impatto di Charpy possono essere migliorate mediante K-doping e Re-doping quando durante la laminazione e la forgiatura viene applicata una deformazione sufficiente.
Immagine sperimentale della dipendenza da temperatura dell'energia assorbita della prova di impatto di Charpy per campioni KLST
Inoltre, si osserva chiaramente un effetto sinergico del K-doping e del Re-doping.L'effetto di dispersione delle particelle di La2O3 deve essere chiarito in lavori futuri applicandolo a materiali altamente deformati.