两阶段轧制变形与时效下超细铁素体/马氏体双相钢的微观组织演变

对含铜低合金高强钢进行了两阶段轧制变形及时效处理,形成了超细晶铁素体/马氏体双相组织。利用扫描电子显微镜与电子背散射衍射技术分析了不同工艺下双相钢的微观组织演变规律,结合力学性能测试讨论了细晶强化与纳米相析出的协同强化增韧机理。结果表明,经过上述变形和时效处理,得到具有良好的强塑性结合的超细晶铁素体/马氏体双相钢,其晶粒平均尺寸为1.23μm。随着时效时间延长,细小的第二相弥散析出并均匀分布,使得实验钢的屈服强度提高。

轧制变形量及固溶热处理对TB3钛合金棒材粗大晶组织的影响

对原始锻造组织为粗大晶组织的TB3钛合金棒材进行了热处理实验,研究了经不同变形量轧制及固溶热处理后该钛合金棒材的组织演变规律,并提出了有效改善钛合金棒材组织均匀性的方法。结果表明,TB3钛合金棒材在轧制过程中,纵向粗大晶组织呈条带状分布;变形量越大,粗大晶组织在纵向上更加细长。锻造后,当产生的粗大晶晶粒尺寸小于200μm且轧制变形量达到95%时,固溶热处理后可以消除粗大晶现象。

轧制变形量对15Cr氧化物弥散强化钢显微组织与力学性能的影响

采用热等静压工艺制备了15Cr氧化物弥散强化(15Cr-ODS)钢并对其进行轧制,研究了轧制变形量(0,30%,50%,70%)对试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:轧制可以提高试验钢的密度,但变形量对密度无明显影响;随轧制变形量增加,试验钢晶粒细化,组织各向异性更加显著,析出相尺寸变大,分布密度降低;轧制后试验钢的显微硬度、室温至600℃的抗拉强度和断后伸长率均提高;随轧制变形量增加,显微硬度增加,但抗拉强度无明显变化。

轧制变形量对Al/AZ31/Al复合板组织和界面结合性能的影响

用两块1060纯铝轧制板夹持固溶态AZ31镁合金板组成“三明治”结构,在400 r·min^(−1)轧辊转速、400℃轧制温度下进行轧制制备Al/AZ31/Al复合板,研究了轧制变形量(30%,45%,60%,80%)对复合板组织及界面结合性能的影响。结果表明:当轧制变形量为30%时,镁合金板与一侧铝板尚未复合,镁合金晶粒粗大,并存在大量孪晶;当轧制变形量为45%时,镁合金板与两侧铝板结合紧密,镁合金发生了动态再结晶,晶粒细化;当轧制变形量为60%和80%时,镁合金晶粒进一步细化,但界面处铝板出现开裂。随着轧制变形量由45%增加到80%,界面结合力降低。当轧制变形量为45%时,拉伸力达到峰值后趋于稳定,复合板各部位界面均结合良好;当轧制变形量为60%时,拉伸力达到峰值后先降低再趋于稳定,各部位界面结合力差异较大;当轧制变形量为80%时,拉伸力呈分阶段上升的趋势,各部位界面结合力的差异更大。复合板获得较优的组织和界面结合性能的轧制变形量为45%。

轧制变形量及退火工艺对钼靶材显微组织的影响

钼靶材作为制备钼薄膜的溅射源,其致密性、纯度、粒径及取向分布决定溅射薄膜的品质与性能。为了确定钼靶材轧制的最佳工艺,将钼靶材在60%~90%变形量下以不同工艺条件轧制,并在900~1200℃下以不同温度退火,然后采用精密测量、金相观察、扫描电镜成像(SEM)、 X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等方法表征钼靶成品的理化性能和组织结构,并分析和讨论钼靶材的致密度、晶粒度以及结晶取向等特征关系。结果表明,当轧制变形量为80%~85%时,钼靶致密度达到99.8%,经过1000℃真空退火后,组织均匀性最佳,测得平均晶粒尺寸为57.1μm,同时靶面呈现出显著的{100}晶面择优取向。

轧制变形量对AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金组织与性能的影响

在室温下对采用熔炼浇铸法制备的AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金进行轧制,研究了轧制变形量(45%,55%,65%,75%,85%,90%)对其微观结构、拉伸性能及导热性能的影响。结果表明:轧制前后AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金均主要由基体铝相、α-AlFeSi、AlZr_(2)和AlZr_(3)组成;铸态合金中存在大量缩孔缺陷,同时沿晶界分布着大量呈鱼骨状或短棒状α-AlFeSi初生相,在轧制过程中,随着轧制变形量的增加,合金中的缩孔闭合,晶粒细化,初生相枝晶破碎且分布变得均匀,合金的抗拉强度和热导率同步增大,塑性降低。当轧制变形量为90%时,合金的断后伸长率为7.4%,断裂方式仍为韧性断裂。

轧制变形对高强导线用Al-Mg-Si-Sr-B合金组织与导电性能的影响

对Al-Mg-Si-Sr-B合金进行不同变形量冷轧+160℃×4 h时效处理,采用OM、硬度测试、导电率测试等研究了冷轧变形对合金组织与性能的影响。结果表明:随着轧制变形量的增加,Al-Mg-Si-Sr-B合金的硬度逐渐提高,导电率先降低后升高。80%冷轧变形量的合金硬度达到最大值101.6 HV,其导电率为56.0%IACS。冷轧态合金经160℃×4 h时效处理后未发生再结晶,仍保留轧制态合金纤维状组织。80%冷轧变形量的合金组织中晶粒完全破碎,组织为纤维状组织。

中包过热度、钙硫质量比、轧制变形量对中碳石油套管钢低温冲击韧性的影响

通过改变中包过热度(20,40℃)、钢液中钙硫质量比(0~0.9)、粗轧单道次变形量(14%,20%)、中间坯厚度(49,52,53 mm)、精轧后三道累积变形量(29%,34%)生产中碳石油套管钢,分析了中包过热度、轧制变形量和钙硫质量比对试验钢组织和-10℃冲击功的影响。结果表明:在中包过热度为20℃下连铸铸坯的中心偏析和碳元素偏析减轻,由线链状分布变为点状分布;轧制变形量越大,试验钢晶粒尺寸越小、带状组织级别越低、低温冲击功越大;随着钙硫质量比增加,试验钢低温冲击功提高。较优的生产工艺参数为中包过热度20℃、钙硫质量比不小于0.4、粗轧单道次变形量20%、中间坯厚度53 mm、精轧累积变形量34%,该工艺生产的钢板中未观察到带状组织,低温冲击功远高于标准要求。

多晶铝轧制变形的织构演变 Ⅰ．实验研究

采用取向分布函数和取向线分析方法研究了初始自由分布和具有近似立方织构的多晶铝轧制织构的演变规律.结果表明:随着轧制变形的进行,对于初始自由分布的样品,晶粒取向主要向α,β取向线附近聚集,其形变织构主要由C,S及B织构组成,且3种织构成分密度值相差不大;对于初始具有近似立方织构的样品,晶粒取向主要向β取向线上聚集,其形变织构主要由C,S织构组成,B织构成分相对较弱.2种情况下S织构成分体积分量均比C,B织构高.

轧制变形量对7A55铝合金淬火敏感性的影响

为了研究轧制变形量与淬火敏感性的关系,测量了变形量为70%,80%和90%的7A55铝合金轧制板材在不同淬火条件下的拉伸力学性能。结果表明,热处理T6态下合金的强度、延伸率随着淬火速率的增加而提高;合金的淬火敏感性随着轧制变形量的增加而增大;固溶发生再结晶的过程中,与基体共格的Al3Zr粒子被大角度晶界扫过转变为非共格粒子;在缓慢淬火过程中,粗大平衡相η(MgZn2)以非共格的Al3Zr粒子作为形核位置析出,显著减弱时效强化效果,造成淬火敏感性现象;再结晶程度随着轧制变形而增大,是导致淬火敏感性提高的主要原因。

热轧制变形对网状结构TiBw/Ti6Al4V复合材料组织与性能的影响

在成功设计并制备出具有优异综合力学性能的网状结构TiBw/Ti6Al4V(TiBw/Ti64)复合材料的基础上,研究了轧制变形对新型网状结构TiBw/Ti64复合材料组织与性能的影响规律。利用扫描电镜观察不同变形量变形后的微观组织,分析结果显示,不同轧制变形量对应不同变形组织,随着轧制变形量的增加,网状结构TiBw/Ti64复合材料中增强相破碎加剧,局部增强相含量降低,且钛合金基体为转变β组织。拉伸性能结果表明,由于基体形变及热处理强化与增强相的破碎导致的弱化效果的共同作用,随着轧制变形量的增加,网状结构TiBw/Ti64复合材料抗拉强度及伸长率均先增加后降低。抗拉强度从1090MPa提高到1330MPa,相当于提高了22%,而伸长率最大提高了97%。

轧制变形速率对7050铝合金板材淬火敏感性的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射以及硬度测试研究轧制变形速率对7050铝合金微观组织演变的影响,分析轧制变形速率影响合金淬火敏感性的微观机理。结果表明:变形速率较小时(5 s?1和8 s?1),合金再结晶分数低,试样中存在大量的亚组织结构,亚晶粒的尺寸较小,晶界较难分辨,为小角度晶界,固溶慢速淬火的试样中少量η平衡相在亚晶界上形核析出;随着变形速率的增加,亚晶长大,晶界平直逐渐向大角度晶界转变,η平衡相在晶界上析出增加,在亚晶内部亦有明显析出;当变形速率升高至15 s?1时,固溶后试样的再结晶百分数明显增加,在大角度晶界处以及再结晶晶粒内出现大量非均匀形核析出,同时,在亚晶区域观察到较多析出,与微观组织演变对应,合金时效态硬度性能测试结果表明:随着轧制变形速率增加,慢速淬火的试样力学性能损失变大,合金淬火敏感性增加。

轧制变形量对LAZ1201镁锂合金显微组织及力学性能的影响

在真空熔炼炉中于氩气气氛保护下熔炼出Mg-12Li-0.5Al-1Zn(LAZ1201)合金铸锭,开坯后进行了不同变形量(30%,50%,70%)的热轧,研究了轧制变形量对合金显微组织及力学性能的影响,并对铸态和轧制态室温拉伸断口形貌进行了观察。结果表明:随着变形量的增大,合金发生了不完全动态再结晶,晶粒细化,合金的抗拉强度逐渐升高,伸长率先大幅升高,然后有所下降;当轧制变形量为70%时,抗拉强度可达166MPa;轧制变形量为30%时,合金的塑性最好,伸长率可达50%;铸态和轧制态合金的室温拉伸断口上均存在大量等轴韧窝,为韧性断裂。

轧制变形对7A55铝合金晶间腐蚀的淬火敏感性的影响

研究了轧制变形量对7A55铝合金晶间腐蚀的淬火敏感性的影响。结合金相组织和透射电镜组织观察,对影响机理进行了分析和讨论。实验结果表明,淬火速率的下降会导致合金的抗晶间腐蚀能力降低;随着轧制变形量的增大,合金晶间腐蚀的淬火敏感性增大。组织观察表明,缓冷条件下,平衡相的析出、晶界无沉淀析出带的宽化,造成了晶间腐蚀的淬火敏感性。变形量的增加,合金再结晶程度提高,晶粒组织更加扁平、细小导致了合金晶间腐蚀的淬火敏感性的提高。

轧制变形量对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与力学性能以及腐蚀性能的影响

对Al-Zn-Mg-Cu合金在455~470℃进行均匀化处理，然后在400℃热轧变形（变形量分别为95%、90%和80%），随后进行固溶淬火及 T77时效处理。通过室温力学性能测试、剥落腐蚀实验，结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射分析，研究轧制变形量对Al-Zn-Mg-Cu合金组织、力学性能以及剥蚀性能的影响。结果表明：热轧变形后，粗大第二相沿轧制方向排列，该相主要是MgZn2相和Al2CuMg相；随变形量从80%增加至95%，固溶时效态合金的再结晶体积分数由5%增加至13%,亚晶尺寸由10μm减小至3μm；变形合金的抗拉强度和屈服强度分别由610 MPa和520 MPa提高到650 MPa和560 MPa，伸长率略有下降；剥落腐蚀和应力腐蚀敏感性增加。

多晶铝轧制变形的织构演变 Ⅱ．理论模拟

采用Talylor类型多晶体塑性变形模型,模拟了初始自由分布和近似立方织构多晶铝的轧制织构演变.应用取向线分析方法将不同模型的理论计算结果进行了系统分析,并与实测轧制织构进行了比较.结果表明:在低轧制变形程度时,完全限制(FC)模型计算结果的取向分布较其它模型更符合实际结果.在较高程度轧制变形时,对于初始自由分布的多晶铝轧制试样,lath模型与实验符合较好;而对于初始具有近似立方织构的样品,使用混合模型结果较佳.

轧制变形对Mg-0.6Zr合金阻尼性能的影响

研究了轧制变形对Mg-0.6Zr合金阻尼性能变化的影响。结果表明:经400℃热轧后,Mg-0.6Zr合金的阻尼性能大幅下降,且阻尼性能随变形量增大而降低。轧制变形后合金内形成了大量位错缠结,可动位错密度大幅降低,同时由于动态再结晶发生得不完全及亚晶界对位错"弓出"产生的阻碍作用,是导致阻尼性能下降的主要原因。

轧制变形量对TC4钛合金棒材组织及力学性能的影响

研究了等轴组织和魏氏组织两种组织类型的TC4钛合金坯料经不同变形量轧制变形后得到的棒材的组织演变以及室温力学性能变化。研究发现,对于原始坯料组织为等轴组织的TC4钛合金棒材,当轧制变形量达到并超过80%时,棒材组织发生了明显破碎,且随着轧制变形量的增加,棒材的强度升高,塑性变化不大;对于原始坯料组织为魏氏组织的TC4钛合金棒材,当轧制变形量达到并超过90%时,魏氏组织被完全等轴化,形成细小均匀的等轴组织。此外,70%的轧制变形量为轧制变形的临界点,两种组织类型的TC4钛合金坯料经轧制得到的棒材的室温力学性能在70%的轧制变形量前后均呈规律性变化。

轧制变形对Al-5Zn-3Mg-1Cu-0.12Zr合金厚板剥蚀淬火敏感性的影响

采用末端淬火试验、剥落腐蚀浸泡试验、光学显微镜和透射电子显微镜等方法,研究了轧制变形量对Al-5Zn-3Mg-1Cu-0.12Zr铝合金厚板剥落腐蚀敏感性的影响.结果表明:该合金板材的抗剥落腐蚀性能随冷却速率减小而降低,降低程度随热轧变形量的增加而提高,即剥落腐蚀淬火敏感性增加;变形量由56%增加至91%,在冷却速率为2160℃/min时,剥落腐蚀等级都为P级,在冷却速率为100℃/min时,剥落腐蚀等级由EA级增加至ED级;变形量分别为56%、72%、81%和91%时,在冷却速率分别大于100、159、209和320℃/min的区域,合金剥落腐蚀等级达到或优于EA级;在相同轧制变形量下,冷却速率的减小会使合金晶界无沉淀析出带宽化,导致合金抗剥蚀性能变差.

轧制变形量对稀土铝电工线材性能的影响

采用不同轧制变形量对稀土铝电工圆杆进行了轧制试验,测试了轧制后线材的电导率、抗拉强度,观察了其金相显微组织,探讨了轧制变形量对铝电工线材抗拉强度和电导率的影响。结果表明,随着轧制变形量的增加,铝电工线材的电导率有小幅度的变化,而抗拉强度随着变形量的增加明显上升。