冷轧方式与退火温度对无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

以连续式和可逆式冷轧无取向硅钢为研究对象,对其进行退火实验,采用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)表征分析不同冷轧方式无取向硅钢在不同退火温度(920~1070℃)下的组织和织构,探讨轧制方式与退火温度对无取向硅钢磁性能的影响。结果表明:在920~1070℃退火后,连续式冷轧样品平均晶粒尺寸分布在20.7~134.4μm范围,可逆式冷轧样品平均晶粒尺寸分布在17.3~155.5μm范围,随退火温度的提升,2种冷轧方式退火板晶粒总体上均在不断长大;冷轧板织构主要由强的旋转立方织构组成,可逆式和连续式冷轧样品退火板织构以γ纤维和α纤维织构为主,γ纤维织构主要聚集在{111}<112>处,α纤维织构主要聚集在{111}<110>处,γ纤维织构强度随退火温度升高而显著降低,α纤维、Goss和旋转立方织构强度变化很小;可逆式与连续式冷轧板{111}<110>织构强度相近,可逆式冷轧退火板{111}<112>织构强度始终高于连续式冷轧退火板。1040℃退火时,可逆式和连续式冷轧退火板的P_(1.5/50)(50 Hz下,磁感应强度为1.5 T时的损耗)均达最低,分别为2.512,2.445 W/kg;1070℃退火时,可逆式与连续式冷轧退火板的P_(1.5/50)有所增长,最终分别为2.625,2.494 W/kg。随退火温度升高,2种冷轧方式退火板的P_(1.5/50)均先降后升,且连续式冷轧退火板的P_(1.5/50)始终更低、B_(50)更高(磁场强度为5000 A/m时的磁感应强度)。

退火温度对铸轧3003铝合金冷轧板带材冲压制耳率的影响

3003铝合金在铸轧工艺过程中,存在制耳率不理想的问题。基于此,以3003铝合金冷轧1 mm板带材为研究对象,并结合EBSD检测手段,研究了不同退火温度下3003铝合金冷轧板材冲制过程中制耳率与退火温度及织构组织之间的关系,并最终得出影响制耳率的关键因素。结果表明:3003铸轧产品冷轧退火后铝合金板材中的织构主要由Copper、Brass、S、Goss等形变织构和Cube、CubeND、P、R、黄铜R等再结晶织构组成,随着退火温度的升高,形变织构向再结晶织构的转变倾向增大,且显著伴随S型织构及R型织构的减少,Cube型及CubeND型织构的逐渐增加,当形变织构与再结晶织构比值在0.67~0.73时,冲压效果明显改善,制耳率效果理想。

退火温度对Ta_(2)O_(5)薄膜光学和表面特性的影响

针对退火温度影响Ta_(2)O_(5)薄膜的光学和表面特性的问题,采用电子束蒸发技术在石英基底上制备了该薄膜,并将薄膜样品分别在200℃、400℃和600℃下进行退火。利用光谱仪测试了薄膜的透射率并反演计算得到薄膜的折射率和消光系数的变化规律,采用X射线衍射仪和原子力显微镜表征了薄膜的表面性能。研究表明,薄膜透射率曲线的峰值随退火温度升高而显著提升。随着退火温度升高,薄膜的折射率和消光系数均逐渐变大,表面粗糙度呈现下降的趋势,表面变得致密。退火前后薄膜均为非晶态。该研究为进一步提高Ta_(2)O_(5)薄膜的性能提供了试验数据。

退火温度对淬火配分后热轧高强钢显微组织和力学性能的影响

将热轧高强钢升温至不同温度(780,810,840,870℃)保温退火600s后进行200℃×60s淬火+410℃×300s配分处理,研究了退火温度对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,淬火配分后试验钢中铁素体和马奥岛含量减少,回火马氏体、残余奥氏体和贝氏体含量增加;随着退火温度升高,抗拉强度先减小后增大,屈服强度、断后伸长率、屈强比和冲击吸收功均先增大后减小;840℃退火温度下淬火配分后试验钢的强度、塑性和韧性匹配优异,抗拉强度(830MPa)较大,屈服强度(585MPa)、断后伸长率(39.6%)、屈强比(0.70)和冲击吸收功(-20,-40℃环境下分别为28.35,27.69kJ)最大。

退火温度对小变形拉拔Cu-0.08Ag合金组织性能的影响

目的在分析变形量为25%的小变形拉拔加工Cu-0.08Ag合金组织与性能的基础上,研究不同退火温度对小变形拉拔Cu-0.08Ag合金微观组织、力学性能和导电性能的影响规律,为Cu-Ag合金电磁线漆包工艺的制定提供参考。方法利用电子背散射衍射(EBSD)技术对Cu-0.08Ag合金小变形拉拔及200~500℃不同温度退火1 h后的样品进行组织表征,结合显微硬度计、拉伸试验机和电阻计等手段对性能进行综合分析。结果经变形量为25%的小变形拉拔后,Cu-0.08Ag合金等轴晶组织部分晶粒沿变形方向被拉长,<111>和<100>取向占比均增大,应力集中分布在<111>晶粒内,屈服强度提高了270%,而电导率仅下降了4.1%IACS。小变形拉拔Cu-0.08Ag合金的软化温度为350℃。与小变形拉拔态相比,在300℃及以下退火时显微组织和力学性能未发生明显变化,而电导率提升了2.9%IACS。在400℃及以上退火时,无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒,并产生大量的退火孪晶,晶粒取向随机分布,力学性能和电导率与小变形拉拔前的相当。结论在300℃以下退火后,小变形拉拔Cu-0.08Ag合金在保持较高屈服强度的同时,其电导率也获得了提升,可获得强度和电导率良好的匹配关系。

退火温度对TiNi记忆合金马氏体相变超弹性能的影响

采用X射线衍射仪、差示扫描量热法、透射电镜和拉伸试验等研究了退火温度对拉拔变形后的TiNi记忆合金的微观组织、马氏体相变应力、回复应变、残余应变、吸收能量、储存能量及耗散能量的影响。结果表明:当退火温度由350℃升高至550℃,TiNi记忆合金的平均晶粒尺寸由15 nm增大至400 nm,马氏体相变应力由766 MPa降低至115 MPa,回复应变由6.7%减小至0.8%,残余应变由1.3%增大至7.2%,马氏体相变的吸收能量由50.6 MJ/m^(3)减小至8.6 MJ/m^(3),马氏体相变的储存能量由15.7 MJ/m^(3)减小至0.8 MJ/m^(3),马氏体相变的耗散能量由34.9 MJ/m^(3)减小至8.0 MJ/m^(3)。分析认为退火温度对上述TiNi记忆合金马氏体相变超弹性能的影响主要是因为随着退火温度的升高,TiNi记忆合金的晶粒尺寸增大,晶界密度降低,由此降低了合金应力诱发马氏体相变的阻力,进而影响其超弹性能。

退火温度对Al-Co-Fe-Ni共晶高熵合金组织性能的影响

良好的延展性是合金成形能力的重要影响因素,尽管共晶高熵合金具有良好的铸造性能,但有限的延展性限制了其实际应用。本文采用热轧和退火工艺来克服共晶高熵合金这一问题,探究热轧后不同退火温度对Al21.5Co19.5Fe9.5Ni50共晶高熵合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,当退火温度为700℃时,合金的断裂强度和断裂伸长率达到最优,分别为1211 MPa和14%。其优异强塑性匹配来自于热轧-700样品在拉伸变形过程中,FCC相内出现大量位错并在相界面处堆积,B2相由于相界面处的高局部应力导致应力诱发马氏体相变转变L10孪晶马氏体,合金产生了TRIP效应,使其达到最优的强塑性匹配。

退火温度对DLC和Si-DLC涂层微观结构和摩擦学性能的影响

类金刚石(DLC)涂层因具有优异的减磨耐摩性能被广泛应用,而涂层内部存在较高的内应力这一缺点限制其在摩擦学领域的进一步应用。退火处理可以通过改变涂层微观结构来降低涂层内应力,从而提高涂层的摩擦学性能。为研究退火温度对DLC和硅掺杂类金刚石(Si-DLC)涂层微观结构和摩擦学性能的影响,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和电弧离子镀的复合沉积技术制备DLC和Si-DLC涂层,将涂层在大气环境中进行不同温度的退火处理。运用扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、拉曼光谱以及XPS光谱仪对涂层摩擦试验前后的形貌和结构进行表征,采用纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试涂层的力学性能和摩擦学性能。结果表明:沉积的DLC和Si-DLC涂层为非晶结构。退火温度对涂层的微观结构和摩擦学性能有重要影响。随着退火温度从RT上升到500℃,由于C-H键断裂,C网发生集束化,DLC涂层的sp^(3)含量呈现先上升后降低的趋势,涂层的sp^(3)含量在300℃热处理后获得最大值,涂层硬度达到最大的20.66 GPa;而Si-DLC涂层由于Si元素的掺杂提高了涂层的热稳定性,其在400℃热处理时sp^(3)含量最大,硬度最大值为24.28 GPa。涂层与氧化锆对磨球的磨损机理为磨粒磨损,涂层的磨损率呈现先降低后升高的趋势,热处理温度为300和400℃为最优。研究证明涂层的微观结构和摩擦学性能可以通过热处理温度调控,优选热处理温度的涂层具有优异的综合性能。研究结果可为退火处理对DLC和Si-DLC涂层的性能影响提供理论支持。

退火温度对Co_(35)Ni_(35)Al_(30)铁磁性形状记忆合金显微组织及耐蚀性的影响

采用非自耗真空熔炼炉制备了Co_(35)Ni_(35)Al_(30)铁磁性形状记忆合金,并对该合金进行了退火处理。通过金相显微镜和X射线衍射仪,分析了退火温度对Co_(35)Ni_(35)Al_(30)合金显微组织和形状恢复特性的影响;采用电化学测试分析了退火温度对该合金耐蚀性的影响。结果表明:随着退火温度的升高,该合金的形状记忆效应呈现先增加后降低的变化趋势,合金的显微组织逐渐细化;当退火温度为1200℃和1300℃时,合金的形状记忆效应几乎相当,但是当退火温度为1200℃时,合金的强度更高;随着退火温度的升高,合金的耐蚀性呈先升高后降低的趋势,在1200℃时,该合金的腐蚀电流密度最小,自腐蚀电位较高,腐蚀速率最小,极化电阻较大,合金的耐蚀性最好。

脱碳退火温度对晶粒取向纯铁组织、织构及磁性能的影响

为促进晶粒纯铁制造过程获得更高的磁性能,以实验室自制晶粒取向纯铁冷轧板为研究对象,对其进行脱碳退火实验,利用金相显微镜、电子背散射衍射扫描电子显微镜、磁性能测量仪测试表征其组织性能,研究脱碳退火温度对晶粒取向纯铁初次再结晶组织、织构及高温退火样品磁性能的影响。结果表明:脱碳退火板中仍存在部分聚集分布的细小晶粒,多数集中在样品中心位置附近;脱碳退火2 min、退火温度为775,800℃时,部分聚集的细小晶粒导致平均晶粒尺寸分别为6.12,6.39μm,825℃时平均晶粒尺寸为6.85μm;不同温度脱碳退火板的主要织构类型基本相同,α取向线上主要织构分布在{112~223}<110>附近,γ取向线上主要织构分布在{111}<112>和{111}<110>附近,其中{111}<112>织构强度始终最高,其余织构强度随脱碳退火温度升高变化不大;825℃×2 min脱碳退火时,成品板表现出最佳的磁感应强度,其中B_(800)为2.00 T,B_(10000)为2.13 T;成品中存在“孤岛”,织构类型为{110}<112>~<115>,“孤岛”的产生与均热温度较低有关,铸锭中的抑制剂质点没有完全固溶,抑制能力不足,在高温退火过程中导致{110}<112>~<115>位向的晶粒不同程度长大。“孤岛”的存在侧面表明晶粒取向纯铁的磁感应强度有进一步提升的空间。

退火温度对TA15钛合金显微组织和力学性能的影响

TA15钛合金产品通常都要进行退火处理。为揭示退火温度对其显微组织和力学性能的影响,对ϕ350 mm的TA15钛合金试棒分别进行了在760℃、800℃和840℃保温2 h空冷至室温的退火。随后采用扫描电镜和电子万能拉伸试验机检测了试棒的显微组织、室温和高温拉伸性能以及拉伸断口的形貌。结果表明:随着退火温度的升高,β相转变的组织增多,细小的α相充分球化且杂乱分布;随着退火温度的升高,合金的室温抗拉强度升高,室温屈服强度先升高后略微降低,断后伸长率降低,而高温抗拉强度和屈服强度均升高,塑性变化不大,拉伸断口的韧窝变大变浅,以韧性断裂为主。

退火温度对Mg/Al轧制复合层组织和性能影响

采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、拉伸实验机、X射线衍射仪(XRD)等研究了退火温度(220~380℃)对MgAZ31和Al(1A99)轧制复合层的微观组织结构、力学性能、拉伸断口的形貌及物相成分影响。结果表明:随着退火温度的升高,镁、铝原子逐渐进行扩散迁移,扩散层厚度增加,从220℃时的1.80μm逐渐增加到380℃时的45.10μm,且扩散层的生长速率逐渐增大;当退火温度达到300℃时,断口处出现密集的韧窝,镁基体的断裂形式向塑性断裂转变,镁基体的塑性增强,断口的物相为Mg_(2)Al_(3)相,抗拉强度达到最大,为272.35 MPa,此时试件的综合力学性能达到最佳,故300℃为最佳退火温度。

退火温度对Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)合金软磁及耐腐蚀性能的影响

针对合金软磁及耐腐蚀性能问题,研究了Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)合金经不同退火温度处理后的软磁及耐腐蚀性能。采用非自耗真空熔炼炉制备Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)母合金,用高速单辊旋淬法将母合金制备成合金薄带,使用X射线衍射仪、差热扫描量热仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计以及电化学工作站对退火前后合金薄带的物相结构、软磁性能和耐腐蚀性进行表征测试。测试结果表明:在480℃等温退火3 min后,合金的软磁性能达到最优,饱和磁感应强度Bs≈1.82 T,矫顽力Hc≈5.2 A·m^(-1);腐蚀后的合金薄带表面仅有微量的针状腐蚀产物,且无明显的腐蚀坑,表面光滑平整,具有良好的耐腐蚀性能。Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)合金薄带在退火温度为480℃、保温3 min条件下具有良好的综合性能。

退火温度对纯铜箔微拉深成形质量的影响

选择厚度为50μm的T2铜箔,在300~700℃的温度下退火5 min并进行表征试验、力学性能试验和微拉深(MDD)试验。系统研究了不同退火温度下铜箔的力学性能,进而分析了退火温度对铜箔微拉深成形件成形质量的影响规律。结果表明,铜箔经过退火处理后,随着再结晶的进行和晶粒长大,屈服强度降低,伸长率呈现先增加后减小的趋势。原始态铜箔的成形性较差,不能通过MDD成形得到完整的杯状成形件。退火温度为500℃时,铜箔再结晶完成,成形件表面几乎没有褶皱,此时表面质量较好。随着退火温度的进一步提高,表面起皱现象变得明显。500℃为铜箔的较优退火温度,能够显著提升铜箔微拉深成形件的成形精度及成形质量。

退火温度对多向锻造Ti-6Al-4V合金显微组织演变和拉伸行为的影响

为调节Ti−6Al−4V锻件显微组织和力学性能,进行一系列退火处理。结果表明:锻态和退火态组织均呈现由等轴初生α相(αp)和转变β相(βt)组成的双态组织。随着退火温度的升高,次生α相(αs)从β相中析出。组织中没有明显的织构,晶体取向均匀分布。同时,强度呈先增大后减小的变化趋势,而塑性没有明显的变化。在860℃退火处理时,由于析出的细小αs相含量较高,合金具有强度和塑性的良好匹配。所有断口表面均包含大量韧窝,为典型的韧性断裂特征。在断口附近发现微裂纹、微孔洞和扭结αp/αl相(等轴αp相和片层α相)特征。

退火温度对键合金带微观组织与综合性能的影响

采用聚焦离子束(FIB)、扫描电镜(SEM)、力学和电学性能试验设备等测试手段,研究了不同退火温度对金带组织结构、力学性能和电学性能的影响。结果表明:金带加工态组织由沿轧向伸长的{001}~{110}<111>取向变形晶粒组成,300℃退火时,金带发生再结晶,形成{001}~{110}<001>再结晶晶粒。温度升至500℃时,再结晶完成,晶粒以Cube取向({100}<001>)为主导。随退火温度增加,金带的抗拉强度减小,伸长率和导电率增加。退火温度超过200℃后,金带抗拉强度显著减小,而温度超过400℃后,伸长率显著增加。金带的导电率在250℃和400℃出现两次明显增加,归因于金带发生了明显回复和再结晶,点缺陷和位错大幅度减少,导致导电率显著增加。

退火温度对TC25钛合金板材组织和性能的影响

采用三火次热轧工艺制备出厚度为6.0mm的TC25钛合金板材,研究了退火温度对TC25钛合金板材显微组织、室温力学性能和高温力学性能的影响。结果表明:在760~840℃范围内,随着退火温度的升高,TC25钛合金板材热加工形成的等轴组织中初生α相长大;当退火温度升高至880℃时,显微组织由等轴组织向双态组织转变;温度进一步升高至920℃时,呈现双态组织;当退火温度达到960℃时,双态组织中的初生α相含量明显减少,次生α相含量显著增多。双态组织的TC25钛合金板材相比等轴组织的TC25钛合金板材具有更好的室温力学性能和高温力学性能。TC25钛合金板材在920~960℃退火时可获得双态组织,且具有良好的室温和高温拉伸性能。

退火温度对BCZT外延薄膜电学性能的影响及其导电机制分析

脉冲激光沉积技术制备Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_(3)(BCZT)外延薄膜时通常需要较高的沉积温度,且易含有氧空位缺陷。本文旨在提供一种基于脉冲激光沉积技术接后退火处理工艺,并成功在导电基板上制备了高质量BCZT外延薄膜,探究了退火温度对BCZT外延薄膜结构和性能的影响。不同温度(750、800、850和900℃)退火后薄膜均呈现纯净物相,且随着退火温度的升高,薄膜的铁电性能逐渐提高,2Pr由4.2μC/cm^(2)提升至17.6μC/cm^(2),但900℃退火温度下薄膜样品的漏电流问题最严重。通过拟合J-E关系表明,低电场下700℃至850℃退火后的薄膜均遵循欧姆导电机制,而900℃退火后的薄膜遵循空间电荷限制电流机制,高电场下所有退火温度下的薄膜均遵循福勒-诺德海姆隧穿机制。

退火温度对溶胶-凝胶法氧化钨薄膜电致变色性能的影响

电致变色是指在外加电场的作用下电解质中离子嵌入材料中,使得材料本身光学特性发生变化的现象。电致变色材料被用于建筑隔热、装饰、信息显示等场景。氧化钨(WO_(3))作为一种被广泛研究的无机电致变色材料,虽其储量丰富,但受制于苛刻的制备工艺,以及透明导电基底的昂贵价格,在光热调控场景中很少大面积使用无机电致变色薄膜。基于此,采用溶胶-凝胶法(Sol-gel),通过改变退火温度制备了结晶态和非晶态的氧化钨(WO_(3))薄膜,同时探索了不同退火温度对其电致变色性能的影响。实验结果表明,随着退火温度(200、250、300和350℃)的增加,薄膜由非晶态逐渐转变为结晶态,且薄膜内部结构趋于致密化。在退火温度200℃下,薄膜呈现出最佳的电致变色性能及良好的反应可逆性,在1 mol·L^(-1)的AlCl3溶液中电压为-0.5 V时,薄膜在633 nm处的光学对比度为79%;而在250、300和350℃退火温度下,随着薄膜内部结构趋向于致密,当施加正向电压时嵌入的离子无法在短时间内脱离出来,使得薄膜的光学性质难以回复到初始的状态,造成着色褪色响应速度下降,导致光学对比度不同程度的降低,在633 nm处的光学对比度分别为39.1%、23.7%和46.1%。其中,350℃退火的样品在光学对比度上呈现差异化,这归因于薄膜结晶,细微的晶界提供了较多的反应位点。本研究提供了一种简易的、低成本的制备WO_(3)薄膜的方法,为大面积应用电致变色材料提供了理论参考。

汽车用高强度双相钢的化学成分和退火温度研究

实验室条件下设计了两种不同成分的汽车用高强度双相钢,通过微观组织和力学性能对比分析,确定适合现有退火生产线的成分,并采用奥钢联VAI退火热模拟试验机研究了退火温度对组织和性能的影响。试验结果表明:两种化学成分的试验钢均满足汽车用高强度双相钢的微观组织和力学性能要求,只添加Cr的试验钢可以代替复合添加Cr、Mo的试验钢;随着连续退火温度的升高,只加Cr试验钢的铁素体含量逐渐降低,马氏体含量呈先增加后降低的趋势,屈服强度逐渐上升,抗拉强度和断后伸长率先上升后降低;退火温度为820℃时,试验钢具有优良的综合力学性能,强塑积达到20.04GPa·%。