取向硅钢常化板织构及不同取向晶粒中析出相粒子的分布

利用SEM、EBSD技术对低温热轧技术的热轧板和常化板进行了织构研究,并对不同取向晶粒中的粒子进行了对比分析。结果表明:常化处理对热轧织构中旋转立方{100}【011】织构强度有一定的减弱;常化后4种不同取向晶粒中的粒子面密度及粒子尺寸存在明显的差异,其粒子面密度分布规律表现为黄铜取向晶粒】Goss取向晶粒】铜型取向晶粒】{100}【011】取向晶粒,且黄铜取向晶粒中的粒子平均尺寸最小,40~60 nm范围内的粒子也明显多于其他取向晶粒。

薄规格冷轧取向硅钢脱碳板中析出相粒子及织构分布

薄规格冷轧取向硅钢要求比普通厚度取向硅钢更加严格的抑制剂设计及控制。将常化板冷轧至0.23 mm和0.18 mm并分别进行脱碳退火处理,利用SEM及EBSD技术分析了两种厚度脱碳退火板的表层、次表层、中心层等层区的析出相粒子分布及织构。结果表明:在设计的工艺下,两种厚度脱碳板同层区的析出相粒子的平均尺寸d、面密度nA及面积分数AA的分布趋势类似,粒子平均尺寸都表现为d表层>d次表层>d中心层,且次表层的粒子面密度最高;两种板沿板厚方向的组织及织构分布不均匀,但各层区织构组成相近,{111}<112>、{411}<148>组分的比例明显高于其他取向,表层Goss取向晶粒数较多;随压下量增大,Goss、{111}<112>、{411}<148>等织构均减弱。

过时效析出相粒子对Al-Zn-Mg-Cu合金热加工晶粒演变的影响

对新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金锻造坯料进行过时效处理,确定析出相大小和分布能满足激发再结晶形核的过时效制度。随后在温度330℃~400℃、应变速率0.01 s^(-1)~1 s^(-1)和变形量60%~80%条件下对过时效试样进行热压缩变形,再经470℃2 h固溶处理。采用光学显微镜(OM)和电子显微镜(EBSD和TEM)方法研究过时效处理试样中析出相粒子的大小和分布特征,以及析出相粒子对随后热压缩变形和固溶处理过程中晶粒演变的影响。结果表明,经过400℃14 h过时效处理后,锻造坯料中析出相粒子的大小和分布满足再结晶形核条件;再经ln Z≈20和60%~80%较大压下量条件下的变形后,在470℃2 h固溶处理后可以得到细小均匀的等轴再结晶晶粒组织。

析出相粒子组态对Al-0.67Mg-1.35Si-0.64Cu-0.61Mn板材n值的影响

针对实验室制备的1.2 mm厚Al-0.67Mg-1.35Si-0.64Cu-0.61Mn冷轧薄板,通过合适的热处理使板材强度相当而析出相粒子的尺寸、数量和弥散度存在明显差异,研究析出相粒子的尺寸和弥散度与板材应变强化指数n的关系。结果表明:二次退火温度从400℃升高至550℃,Al-0.67Mg-1.35Si-0.64Cu-0.61Mn板材基体中Al_(1.9) CuMg_(4.1) Si_(3.3)粒子的尺寸逐渐增大而其弥散度逐渐降低,对铝板的析出强化作用逐渐减弱,因此铝板强度随二次退火温度升高而逐渐降低。运动位错以绕过方式通过微米级Al_(1.9) CuMg_(4.1) Si_(3.3)粒子的同时在粒子周围留下位错环,逐渐缩小了粒子的有效间距,使后续位错通过更困难,因此铝板在拉伸变形初期表现出明显的应变强化效应,当拉伸变形量为1%左右时,铝板的连续应变强化指数n_(c)值及阶段应变强化指数n_(s)值均最大。铝板的n_(c)值及n_(s)值均随微米级Al_(1.9) CuMg_(4.1) Si_(3.3)粒子尺寸增大及弥散度降低而逐渐增大。

Ti-IF钢热轧时第二相粒子析出行为研究的最新进展

介绍了有关 Ti- IF钢热轧时第二相粒子析出行为的一些最新研究成果 ,内容包括 :第二相粒子的种类 ;第二相粒子在热轧时的析出过程 ;化学成分和热轧工艺参数对第二相粒子析出行为的影响。今后应着重研究溶度积和析出动力学 ,尤其是各种析出物之间的相互作用 ,并寻找定量分析第二相粒子的方法。

Q345钢在直轧过程中二相粒子析出对奥氏体晶粒的影响

通过热模拟轧制技术,研究了不同工艺条件下二相粒子析出物对奥氏体再结晶的影响,并对Q345钢直接轧制工艺中C,N化物的析出对组织性能的影响进行了深入探讨.结果表明,利用二相粒子析出可以细化奥氏体晶粒组织,从而改善钢的内部组织和材料的力学性能.

应用元胞自动机模型模拟析出相对材料晶粒长大的影响

为了探讨元胞自动机(CA)方法模拟析出相粒子对材料晶粒长大过程影响的应用,在现有晶粒长大CA模型的基础上,综合应用曲率驱动机制和能量驱动机制,建立了适合于含有析出相粒子材料和具有新转变规则的晶粒长大模型,应用该模型对含有不同体积分数析出相粒子的材料晶粒长大过程进行了仿真模拟和定量分析。结果表明:所建模型能够较准确地反映析出相粒子对晶粒长大过程影响的基本规律,且更加敏感地反映了析出相粒子体积分数对晶粒长大过程的影响;随着析出相粒子体积分数的逐渐增加,晶界脱钉现象不易发生且晶粒长大指数不断减小。

退火对TCS不锈钢热轧板含Nb和Ti析出相的影响

通过SEM、TEM及化学相分析的方法,对罩式退火前后TCS铁素体不锈钢热轧板中Nb、Ti碳氮化物进行了研究。结果表明:退火前后析出相粒子主要由TiN、(Ti,Nb)C组成。退火前(Ti,Nb)C粒子析出位置为晶界及亚晶界,退火后形状为不规则椭圆形,是点链状分布在晶粒中,尺寸比退火前显著增加;退火后TiN粒子发生聚集长大,钢板中部析出的TiN粒子在尺寸上大于边部,在数量上少于边部;退火后基体中固溶的C、S、P元素100%析出,N元素98.75%析出,Nb、Ti元素析出分别为73.91%和65%,Ni、Cr元素析出较少,分别为0.26%和0.03%。

溶质元素在含Nb海工钢中析出行为的热力学研究

采用ThermoCalc软件计算了超高强含Nb海工钢的相转变规律和第二相粒子析出规律,并将计算结果与实验结果进行对比。计算结果表明,在平衡状态下,该材料基体为铁素体相,含有的析出相主要包括Nb(C,N)相(FCC-A1#2)、BN相(BN-B4),富Mo相(HCP-A3#2)、富Cu相(FCC-A1#3)和碳化物相(M23C6-D84)。Nb(C,N)相在1171.5℃开始析出,在800℃时的析出量为0.056%,提高C、Nb元素含量会显著促进Nb(C,N)相的析出;富Mo相在700.4℃开始析出,在400℃时的析出量为0.34%;富Cu相在675.8℃开始析出,在400℃时的析出量为0.88%;碳化物相在647.7℃开始析出,在400℃时的析出量为0.9%。通过与实验结果对比可知,调质态实验钢在室温时组织由回火马氏体(BCC相)组成。在TEM下,仅观察到Nb(C,N)相,未发现BN相、富Mo相、富Cu相和碳化物相。

强化固溶对7075铝合金组织与冲击性能影响

用金相显微镜、扫描电镜和冲击试验机研究了强化固溶对7075铝合金组织和冲击性能的影响。结果表明:传统固溶处理后仍有1.5~5μm的析出相粒子未固溶;这些析出相粒子在内应力作用下会成为裂纹源,恶化合金性能。含较多Fe、Cu、Zn的析出相粒子热稳定性较高,若回溶基体需强化固溶热处理。强化固溶后,绝大部分粗大的析出相固溶进基体,减少了形成裂纹源和应力集中的可能。同时强化固溶使基体内的溶质原子含量增高,在时效过程中可促进更多弥散相的析出,提高了合金的抗冲击性能。

不同Si含量对免热处理强化压铸铝硅合金组织和性能影响的研究

研究了不同Si含量对免热处理强化压铸铝硅合金组织性能影响。结果表明:Al-6%Si合金中的析出相主要沿晶界析出,分布不均匀。其形貌类似杆状,具有尖锐的棱角。随着Si含量提升,析出相所占比重显著上升,并且粒子尺寸增大,同时存有少量未充分溶解的粗大块状初晶硅。在铝硅合金中主要存在两种不同类型的析出相,一种是长针状AlSiFe相,另一种是明亮粗大块状AlSiMnFe相。长针状AlSiFe相具有较高的表面能,能够有足够的空位吸纳Mn原子,从而随着凝固过程进行自发转变为更稳定的块状AlSiMnFe相。在该过程中Mn元素被大量消耗,析出相粒子中的Mn/Fe值下降。随着Si含量的增加,试样的抗拉强度得到了显著提高,但是塑性和抗冲击性能并未协同提升。

Ti-Nb微合金化高强钢的焊接接头组织和性能

采用混合气体(80%Ar+20%CO2)保护焊,对一种Ti-Nb微合金化控轧控冷高强钢板进行了焊接强度实验研究。通过微观组织特征分析,阐述了焊接接头热影响区(HAZ)的软化行为,综合分析了回火态HAZ的脆化机理。结果表明,随焊接热输入增加,粗晶热影响区(CGHAZ)晶粒长大,内部析出相粒子发生回溶现象,接头强度降低;焊接接头回火态强度有所提高,但随回火温度上升,CGHAZ的冲击韧性严重降低,其原因主要与原始组织遗传及碳化物沿晶界析出有关。

显微组织对Zr-Sn-Nb-Fe锆合金耐腐蚀性能的影响

将Zr-Sn-Nb-Fe锆合金样品分别进行不同热处理,在350℃、16.8MPa、0.01mol.L-1LiOH高压水溶液中腐蚀,并用高分辨透射电镜(HR-TEM)研究它们的显微组织和析出相粒子。结果表明,冷轧前在800℃保温的两种样品的耐腐蚀性能好于680℃保温的两种样品,冷轧后500℃保温样品的耐腐蚀性能好于560℃保温样品。HR-TEM分析表明800℃/500℃处理样品耐腐蚀性能最好的原因是析出相粒子中Nb含量较高,从而降低了Nb元素在基体αZr中的固溶含量。

高Ti-Nb系高强钢焊接接头回火前后的力学行为

采用混合气体保护焊,研究了高Ti-Nb成分体系控轧控冷高强钢焊接接头在回火前后的力学性能变化,阐述了焊态接头的软化机理,分析了这些变化与微观组织的联系.结果表明,随焊接热输入的增加,细小的(Ti,Nb)(C,N)析出相粒子回溶基体,CGHAZ软化程度加剧;回火后接头软化程度缓解,母材强度提高,但随着回火温度的提高,接头及母材的冲击韧性均呈降低趋势,其原因与原始组织遗传及正交Fe3C型碳化物沿晶界析出有关.

2.25Cr-1 Mo-0.25V耐热钢焊接热影响区热模拟试验研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机和工业模拟热处理炉对2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行了焊接热循环和焊后热处理试验,并对其组织和-30℃冲击韧性进行了分析和测试。结果表明:经一次和二次焊接热循环试样的组织均发生粗化,其中一次热循环产生的粗大组织在二次热循环中得到继承,上述组织特点导致该钢焊后热影响区低温冲击韧性恶化。经700℃焊后热处理后低温韧性得到显著提高,且随回火时间的延长韧性进一步提高。断口由处理前的准解理断裂转为韧窝为主的韧性断裂特征。一次和二次焊接热循环后,析出相粒子的形状变得很不规则,且在二次循环后有部分小粒子出现,这可能与焊接快速加热及循环后的冷却过程有关。经焊后热处理后,粒子形貌变的规则并发生粗化。

回火工艺对低碳贝氏体高强钢组织与性能的影响

采用两阶段控轧控冷工艺轧制低碳贝氏体高强钢,在不同温度下进行一定时间的回火处理,检测回火处理前后钢板的力学性能,并对比分析了显微组织。结果表明,析出强化在回火处理前后起主导作用;随着回火温度的提高,组织从粒状贝氏体向准多边形铁素体过渡;在600～750℃进行回火处理,试验钢中的析出相粒子均匀弥散析出,屈服强度上升了90～135 MPa,抗拉强度上升了15～55 MPa;准多边形铁素体组织在-20℃的冲击功不低于30 J。

Ti、N含量对焊接粗晶区晶粒尺寸及韧性的影响

利用焊接热模拟方法及析出相形貌观察,研究了不同Ti、N含量的高Nb管线钢焊接粗晶区的奥氏体晶粒尺寸及其分布规律、析出相对奥氏体晶粒尺寸及冲击韧性的影响。结果表明:焊接热影响区(HAZ)析出相粒子为富Ti的TixNb1-x(CyN1-y)复合粒子,其尺寸大多数在100 nm以下。分析认为高铌钢中Ti含量应控制在0.010%～0.015%间(Ti/N值在2～3间),该范围内奥氏体晶粒尺寸能被有效钉扎,冲击韧性值显著提高。

均匀化处理对6061铝合金棒材显微组织影响研究

应用金相显微镜和SEM研究了均匀化处理后6061铝合金的显微组织,结果表明铸态组织晶界上有较多的粗大析出相粒子。经过均匀化处理后,晶粒尺寸显著增加。存在的网状非平衡相和枝晶组织也已经基本回溶至铝基体内,晶界上的粗大析出相粒子数量有所减少。SEM分析表明,铸态中存在的析出相粒子是细长针状的Al(MnFe)Si相,经过均匀化处理后,针状Al(MnFe)Si相开始分段断裂,部分回溶至基体内,残留部分表现出球化特征。该类析出相粒子的存在有利于提高合金强度和塑性,提高了产品的后续加工性能。

低镍含氮奥氏体不锈钢的热塑性及微观组织变化

研究了1Cr15Mn12Ni N低镍含氮奥氏体不锈钢在不同试验温度下的热塑性及微观组织变化,并对实验钢相组成进行了计算。结果表明在650～1000℃,实验钢易析出滓相、Cr2N相及M23C6相,这些相的存在略微提高了强度,但对塑性损害较大,造成实验钢热加工性能变差。在更高的温度进行变形,实验钢发生再结晶,第二相粒子也重新固溶到基体之中,实验钢热塑性得到提升。

均匀化处理对6061铝合金显微组织及相演变行为的影响

采用OM、SEM、DSC等技术手段研究了6061铝合金板材铸态及均匀化处理后的显微组织,分析了合金在均匀化处理前后析出相粒子转变过程以及晶内成分均匀性的演变规律。结果表明,6061铝合金铸锭经579℃×6 h均匀化处理后,合金中低熔点非平衡共晶相发生充分溶解,晶内成分偏析基本消除,合金中残留第二相的含量降低至0.87%,同时针状富铁相发生球化并呈断续分布,合金的均匀化效果优异,为大生产合理热处理工艺的制定提供了参考依据。