The Solidification and Corrosion Behavior Determination of the Ti/B Added Zn-Al-Mg Alloys

The solidification and corrosion behavior of the Ti/B added Zn-Al-Mg alloys were experimentally investigated by means of microstructure characterization and electrochemical test.The basic calculations were carried out to predict the characteristics of the Ti-added Zn-Al-Mg alloys.The Zn-Al-Mg ingots with minor doping of Ti/B were prepared and solidified under different cooling rate,including air cooling,water quenching and furnace cooling.The scanning electron microscopy(SEM)and the X-ray diffraction method(XRD)were used to determine the microstructures and phase types of the alloy samples.It could be discovered that trace TiAl3 particles were dispersed in the Ti/B added alloy samples which provide the heterogeneous nucleation sites to refine the size of the dendrites and the eutectic microstructures.More fined microstructures with the addition of both Ti and B were obtained compared with those with the merely addition of Ti,and the water cooled alloys presented the finest microstructures due to the fastest cooling rate.It could also be noticed that with the increasing solidification rate,the percentage of the MgZn_(2) phase turned out to be higher because of the Mg_(2)Zn_(11)↔MgZn_(2) transition,which is in consistent with the results in the actual hot-dip galvanizing process.Electrochemical experiments in the previous work included methods the of the Tafel polarization test and the electrochemical impedance spectroscopy test(EIS).Results show that the quenched Zn-Al-Mg alloy with the addition of both Ti and B takes on best corrosion resistance.Consequently,the addition of certain amount of Ti/B elements and the appropriate elevation of the cooling rate will be the practicable approaches to optimize the microstructure and the corrosion resistance of the Zn-Al-Mg coatings in the actual galvanizing process.

卷取温度对合金元素在氧化铁皮与基体间界面富集的影响

为了保证高强钢的力学性能,往往钢中添加有较多合金元素,其中Mn、Si、Al最为常见。本文研究了高强钢热轧板低温和高温卷取后合金元素的氧化行为。结果表明,在热轧卷取过程中,Mn、Al等合金元素在基体与氧化铁皮之间优先与氧元素结合形成富集层。Mn、Al元素在基体与氧化铁皮间呈现不同的分布状态,Al元素呈现集中分布趋势,而Mn元素的分布较为分散,并且呈现出向氧化铁皮内部扩散的趋势。卷取温度对Si元素的氧化富集有较为明显的影响,卷取温度较低时,Si元素在界面位置未形成明显的氧化富集,而卷取温度较高时,Si元素在氧化铁皮与基体之间会形成明显富集。

球化退火对SCM435钢组织和力学性能的影响

对比研究了双相区和亚温球化退火工艺对SCM435钢组织和力学性能影响。采用扫描电镜分析了微观组织和拉伸断口形貌,并利用图像分析软件定量分析了球化程度。结果表明,在双相区球化退火后,钢的组织含片状渗碳体,渗碳体颗粒呈聚集状态,断口形貌显示等轴状韧窝,大小均匀;亚温球化退火后,渗碳体颗粒尺寸细小且弥散分布,断口韧窝比两相区退火的大;片状渗碳体随亚温区保温温度和保温时间的增加逐渐溶断球化,但超过最佳临界值时渗碳体颗粒将按Ostwald规律熟化,碳化物颗粒球化率与硬度具有负相关关系。在亚温球化退火工艺下,最佳保温工艺为720℃保温5 h。

冲压温度对镀锌22MnB5钢板镀层中裂纹的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)及附带能谱仪系统(EDS),对在不同冲压温度下热成形后镀锌22MnB5钢板镀层中产生的裂纹进行了研究。结果表明:对钢板进行900℃保温5min的均匀奥氏体化能够有效提高镀层中的Fe含量,使镀层中的液态Zn在热冲压后转变为固态的α-Fe(Zn)相,避免高温冲压时出现由液态金属导致的脆性(LMIE)裂纹;冲压后镀层中Zn含量为25%~30%(原子分数),能够为基体提供良好的阴极保护作用;冲压温度在Γ相熔点(782℃)以下时有利于减少镀层中的LMIE裂纹。

汽车用780MPa级别双相钢氢致延迟开裂行为的研究

采用电化学充氢、慢拉伸试验、TDS分析以及SEM等方法对汽车用780 MPa级别双相钢(DP780)的氢致延迟开裂行为进行研究。结果发现,DP780的氢扩散系数为5.79×10-7cm^2/s。随着充氢电流密度从0 mA/cm^2增加到8mA/cm^2,试样内部氢含量从0.78 ppm增加到1.47 ppm,抗拉强度从802 MPa降低到758 MPa,氢脆敏感指数I_σ为5.49%。随内部氢含量的增加,DP780氢致开裂敏感性增加较小;同时断口形貌由韧性向脆性转变。

退火温度对超深冲搪瓷钢成型性能及再结晶织构的影响

在不同温度下对超深冲搪瓷钢进行连续退火,通过拉伸试验机、X射线衍射仪、光学显微镜和透射电镜研究了退火后搪瓷钢的力学性能、再结晶织构、组织及第二相粒子。结果表明,试验钢退火后的再结晶织构主要分布在γ取向线上,织构类型主要为{111}<110>和{111}<112>,是钢板获得高r值的有益类型织构。随退火温度的升高,r值升高,归因于{111}<110>和{111}<112>织构的密度随退火温度的升高而增大,其中{111}<110>织构的密度增幅明显,{111}<112>织构的密度增幅很小甚至减小。{111}<110>织构的密度增幅明显,归因于TiC粒子粗化引起的对{111}<110>织构取向晶粒钉扎的减弱。TiC粒子的粗化是退火过程中{111}取向晶粒,尤其是{111}<110>取向晶粒充分发展的必要条件,是钢板获得优异成型性能的重要因素。同时,随着{111}织构密度的增加,钢板的强度降低,断后伸长率增加,成型性能越好。

Er含量对Zn-Al-Mg合金组织和耐腐蚀性能的影响

为了研究Er元素的添加对Zn-Al-Mg合金微观组织和腐蚀性能的影响,分别熔炼了4种不同成分的合金,即Zn-1.7%Al-1.1%Mg-0.1%Er、Zn-1.7%Al-1.1%Mg-0.5%Er、Zn-7%Al-2%Mg-0.1%Er和Zn-7%Al-2%Mg-0.5%Er。通过SEM观察合金的组织和析出相,采用EDS分析不同组织和相的成分,并利用XRD检测确定析出相的比例。通过EPMA分析,研究Er_(2)Zn_(17)在不同成分四元合金中的面积分数以及分布规律。测试了Tafel曲线和Nyquist曲线,以研究不同成分合金的耐腐蚀性能。结果显示,Zn-1.7%Al-1.1%Mg-0.5%Er合金比Zn-1.7%Al-1.1%Mg-0.1%Er合金的腐蚀电流密度低,Zn-7%Al-2%Mg-0.5%Er合金比Zn-7%Al-2%Mg-0.1%Er合金的腐蚀电流密度低,说明随着Er含量的增加,合金的耐腐蚀性能进一步提高。最终结果表明,Er元素的添加可以细化合金的组织,提高合金的耐腐蚀性能。

退火工艺路径对980 MPa级高强钢组织及性能的影响

为了提升980 MPa级高强钢局部成形性能,采用万能试验机、场发射扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)及综合成形试验机等研究了不同退火工艺路径的980 MPa高强钢微观组织和力学性能,并评价了其扩孔及局部成形性能。结果表明,除了有铁素体和马氏体两相外,新型Q&T工艺的组织结构还存在回火马氏体中间相,铁素体和马氏体平均晶粒尺寸分别为3.14μm和2.62μm,马氏体面积分数为61.0%,而传统工艺下为典型的铁素体及马氏体双相组织,铁素体和马氏体平均晶粒尺寸分别为4.77μm和2.77μm,马氏体面积分数为35.8%。两种工艺伸长率相差不大,但屈服强度和扩孔率具有明显差异,新型Q&T工艺下获得了更高的屈强比及扩孔性能,得益于其更小铁素体晶粒尺寸及铁素体和马氏体硬度差。传统工艺下真实断裂应变(TFS)与真实均匀应变εu比值为7.0,而新型Q&T工艺下比值为15.2,因此新型Q&T工艺下具有更优异的局部成形特性。

热镀锌汽车板波纹度的控制技术

热镀锌汽车外板波纹度主要影响因素为气刀工艺参数、光整轧制力。通过对比光整前及光整后镀锌汽车外板波纹度指标,明确锌流纹对波纹度的影响。采用数值模拟方法确定了气刀工艺参数对气刀刮锌效果的影响,通过优化控制气刀吹扫工艺参数可有效降低锌流纹对波纹度的影响。通过对比不同光整轧制力下带钢表面的波纹度,明确轧制力对波纹度的影响并确定最优轧制力。通过优化光整轧制力,可有效改善锌流纹,实现镀锌汽车板表面波纹度的优化控制。

厚规格镀铝锌产品锌花尺寸及均匀性控制研究

针对1.5 mm以上厚规格镀铝锌DX51D+AZ产品易出现边部锌花不均、锌花尺寸偏大等问题,采用扫描电镜(SEM)、辉光分析(GDS)、三维形貌测试等方法对厚规格镀铝锌DX51D产品锌花不均缺陷机理和锌花尺寸控制理论进行了系统分析,发现造成产品边部锌花不均缺陷的主要原因是基板表面粗糙度不均,通过炉辊更换、原料板形优化、炉辊变频器改造等措施,显著降低了该缺陷的发生率。结合热力学计算,发现锌花尺寸偏大的主要原因是镀后冷却能力不足,并探讨了微量Ti可以通过促进TiAl_(3)相形成从而起到细化凝固组织的作用。因此,提出了采用小锌花专用冷却装置并对原有移动风箱进行整体改造,以及添加微量Ti的措施,经过现场试制,锌花尺寸由2.9~3.0 mm减小至2.5~2.6 mm。采用上述措施后,锌花尺寸及均匀性控制水平得到显著提升。

带钢退火关键工艺与产品质量综合控制技术概述

冷轧带钢退火方式有连续退火与罩式退火两种,分析了带钢连续退火与罩式退火生产中的主要技术难题,介绍了在冷轧带钢退火工序所取得的技术成果。首先,从连退机组带钢跑偏、瓢曲与板形方面提出了跑偏因子,瓢曲指数,炉内单元内、外板形等参数,简述了相应的表征模型与预报技术;随后,从连退机组炉内张力与炉辊辊形方面简述了连续退火过程以稳定通板与质量控制为目标的连退炉内张力、炉辊辊形优化技术;最后,以治理罩退机组钢卷粘结为目标,从钢卷装炉角度简述了罩退过程装炉优化技术。在此基础上,叙述了该技术成果实施效果与现场应用情况,典型带钢产品的跑偏与瓢曲缺陷发生率控制在0.3%以内,板形改判率控制在0.08%以内;罩退钢卷产品的粘结发生率控制在0.1%以内,实现了对连退机组的跑偏、瓢曲以及板形缺陷与罩退机组的钢卷粘结缺陷的有效治理,大大提高了退火产品质量,保证了退火工序的稳定生产,提升了产品市场竞争力。

退火温度对冷轧8Mn钢低温热成形后组织和性能的影响

采用冷轧8Mn钢为试验材料,利用光学显微镜、扫描电镜、电子拉力万能试验机等,结合EBSD和XRD分析技术研究了不同退火温度对低温热成形前后试验钢组织和性能的影响。结果表明,热成形前,试验钢中的奥氏体含量随着退火温度的升高而降低。低温热成形后试验钢的显微组织为马氏体、铁素体和残留奥氏体。不同温度退火并热成形后试验钢的抗拉强度均为1400 MPa左右,屈服强度为900 MPa左右,伸长率为10%左右。退火温度对8Mn钢低温热成形后力学性能影响较小。