冷型热阻角对HCCM水平连铸BFe10-1-1管材周向组织和力学性能均匀性的影响

提出在结晶器冷型底部设置气隙热阻以提高热冷组合铸型（HCCM）水平连铸 BFe10-1-1管材周向组织和力学性能均匀性的方法，研究热阻角对连铸传热行为、管材周向组织和力学性能均匀性的影响。结果表明：未设置热阻时，管材上部和下部组织均由“V”形柱状晶组成，侧部组织为与轴向呈夹角29°~36°的柱状晶，周向的柱状晶形貌和数量分布不均匀，其周向不同部位的抗拉强度和断后伸长率差异较大。当热阻角为8°~32°时，随热阻角的增大，管材柱状晶组织与轴向的夹角减小，周向组织和力学性能的均匀性提高。在本实验条件下，BFe10-1-1管材HCCM水平连铸结晶器冷型底部设置合理的热阻角为32°。冷型底部设置热阻使管材周向传热及凝固区周向温度场分布更为均匀，这是管材周向组织和力学性能均匀性提高的主要原因。

拉伸变形对Hastelloy C-276合金组织与力学性能的影响

采用金相（OM）、电子背散射衍射（EBSD）以及拉伸实验等技术手段研究了不同变形量条件下Hastelloy C-276合金薄板的组织演化特征和力学性能。结果表明：变形量小于14%时,位错优先在晶界附近塞积,并产生局部应变集中;变形量在14%~30%范围内,孪晶界附近及晶粒内部产生大量位错,位错滑移引起晶粒内部应变集中增强;变形量由0%增加至30%,晶界应变集中程度因子先增大后减小,变形量为14%时晶界应变集中程度因子最大。利用Ludwigson模型回归拟合了不同变形条件下的真应力-真应变曲线,随变形量的增加,材料的加工硬化程度提高,加工硬化速率减小,发生单滑移向多滑移转变的临界应变减小。

Hastelloy C-276合金热变形动态再结晶模型研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Hastelloy C-276镍基合金在不同变形条件下的热压缩流变应力曲线,热变形过程中发生了动态再结晶行为。利用加工硬化率-应力关系曲线确定了动态再结晶临界条件,采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程计算再结晶体积分数实验值,建立了C-276合金动态再结晶体积分数和晶粒尺寸预测模型。结果表明:C-276合金动态再结晶体积分数随着应变量的增加,呈现典型的"S型"曲线;获得临界应变条件表达式:lnε_c=0.144lnZ-7.173;动态再结晶体积分数表达式X_(drx)=1-exp{-1.4034[(ε-ε_c)/ε_(0.5)]^(2.58384)},预测值和实验值的平均误差为2.16%;晶粒长大表达式d_(drx)=6.58×10~3Z^(-0.168),预测值和实验值的平均误差为6.63%。

小变形高温退火对Hastelloy C-276合金晶界特征分布和晶界平面分布的影响

Hastelloy C-276合金经1150℃+30 min固溶处理后,进行不同变形量的冷轧高温退火处理。采用电子背散射(EBSD)技术对退火后的晶界特征分布和晶界面分布进行表征。结果表明,在退火过程中,Σ1小角度晶界比例减小,变形存储能释放,晶界发生迁移,促进了晶界相互作用,从而导致Σ9和Σ27晶界比例增加。与此同时,晶粒发生异常长大并促进了特殊晶界的形成,产生的特殊晶界阻断了大角度晶界的连通性。合金经变形高温退火之后,Σ3晶界分布在{111}晶界面扭转晶界,Σ9晶界分布在[110]晶带倾斜晶界。不同变形条件下,Σ3晶界面与Σ9晶界面分布演变规律不同,原因在于变形退火导致Σ3晶界比例的不同和晶界之间的相互作用的结果。

固溶处理对旋压C-276合金超薄管材组织和性能影响

采用电子背散射衍射（EBSD）研究了固溶温度对旋压C-276合金超薄壁管材再结晶、晶界特征分布的影响；运用拉伸试验机和扫描电子显微镜（SEM）研究了固溶温度对合金力学性能及断口形貌的影响。结果表明：随固溶温度升高，完全再结晶比率上升；固溶温度为900℃时，合金未充分再结晶，完全再结晶比率为65％；固溶温度为1100℃时，完全再结晶比率达到99．4％。固溶温度高于1000℃时晶粒快速长大，固溶温度达1200qc时，平均晶粒尺寸为77．1μm。随固溶温度升高，∑3晶界比率呈增高趋势，固溶温度900℃时，三3晶界所占比率为30．5％，固溶温度升高到1200℃时，∑3晶界比率达到57．1％。固溶温度由900℃升高到1200℃，超薄壁管材室温抗拉强度R10从1256MPa降低到745MPa，屈服强度Rp0.2从915MPa降低到340MPa，伸长率A11.3从17．5％上升到65．5％。