改性钨材料的高温微观结构稳定性的评估包括恢复、再结晶和晶粒生长阶段，在1100-2300℃下等温退火1小时后，测量维氏硬度和晶粒尺寸。退火温度对硬度影响的一般阶段如下：第一阶段，微观结构恢复阶段，随着退火温度的升高，硬度从各自的接收值逐渐下降约10-20HV；第二阶段，初级再结晶阶段，从恢复阶段后的数值迅速下降约70-100HV；第三阶段，在2300℃之前进一步逐渐下降约10HV。

纯W板和改性W板沿L T和S方向的晶粒尺寸图片

从维氏硬度的这些退火温度依赖性来看，纯W（H）板的等温退火1小时后的再结晶温度为1250℃；K掺杂的钨板为1350℃；W-3%Re（H）板为1500℃； K-掺杂的W-3%Re（H）板为1450℃；W-3%Re（L）板为1400℃；K-掺杂的W-3%Re（L）板为1550℃；W-3%Re-1%La2O3（L）板为1550℃；纯W（H）棒为1400℃；K-掺杂的W（H）棒为1600℃；纯W（L）棒为1700℃；以及K-掺杂的W（L）棒为1700℃。

内核平均错位（KAM）可以从本质上表明晶粒取向的差异的平均值。因此，具有高密度位错的加工材料和具有极低密度位错的再结晶材料一般可以分别显示高和低的KAM值。根据KAM图像，纯W（H）板、K掺杂的W（H）板和K掺杂的W-3%Re（H）板的再结晶温度分别为1200-1300℃、1300-1400℃和1400-1500℃（蓝色表示低KAM），这与上述通过硬度测量确定的再结晶温度一致。

掺K的W杆试样的断裂面的SEM图片

参考来源：Nogami S, Hasegawa A, Fukuda M, et al. Mechanical properties of tungsten: recent research on modified tungsten materials in Japan[J]. Journal of Nuclear Materials, 2021, 543: 152506.