超快速退火下超低碳钢的再结晶行为研究

对2种冷轧超低碳钢(Nb+Ti-IF钢和高Nb-IF钢)进行了再结晶退火实验,对比研究了2种钢在超快速退火(加热速率约为300℃/s)下的再结晶组织和织构特征.结果表明,在超快速退火工艺下,含C和Nb量较高的Nb-IF钢再结晶平均晶粒尺寸与普通退火工艺下无明显差别(均为(11.0±0.3)μm),再结晶织构峰值{223}<472>的取向密度由普通退火工艺下的23.9降低到18.0,且织构类型分散.分析表明,较高的C和Nb含量在超快速退火工艺下推迟再结晶的发生,提高再结晶温度,增加了其非γ取向形核所占比率,恶化<111>∥ND取向织构,是其织构强度减弱的原因.在超快速退火工艺下,再结晶平均晶粒尺寸是否细化是高形核密度、极短的长大时间的晶粒细化效应与高晶界迁移速率的晶粒粗化效应相互竞争的结果,极大变形量和细晶作用产生的高形核密度造成形核点饱和,降低了超快速退火相对于普通退火工艺的晶粒细化效应,是晶粒细化不明显的主要因素.

超快速退火对Nb+Ti-IF钢组织和织构的影响

研究了超快速退火对一种冷轧变形量为94.2%的Nb+Ti-IF钢的微观组织和织构的影响。结果表明:超快速退火(升温速度为300℃/s)提高了钢的再结晶完成温度,整个再结晶退火可在短至0.41 s内完成。与普通退火(升温速度为20℃/s)后钢的再结晶组织相比,超快速退火处理后晶粒平均尺寸由12.98μm细化到10.12μm,晶粒长大速度由～3μm/s提高到～23μm/s,且再结晶晶粒内存在大量缠结位错。在极短时间内,超快速退火再结晶织构仍以均匀、锋锐的{111}//ND有利深冲性能的γ织构为主,且避免了其它α织构的生成,有利于使退火板具有良好的成形性能。

冷轧变形量和退火制度对超快速加热下5083铝合金晶粒尺寸的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金的超快速退火组织演变规律进行研究,探讨了快速加热速度、退火温度及冷轧变形量对5083铝合金晶粒尺寸的影响。结果表明,5083铝合金经80%的冷轧变形后分别以25、250、500℃/s的加热速度升温至450℃保温3s后以40℃/s冷却时,平均晶粒尺寸随加热速度的增加由7.43μm细化至4.98μm。5083铝合金经80%冷轧变形后在不同退火温度(350、400、420、450和500℃)下进行超快速退火(加热速度500℃/s,保温时间3 s,冷却速度40℃/s)后,所得晶粒尺寸先减小再增大,在420℃退火时,晶粒尺寸达到最小,为4.82μm。再结晶晶粒尺寸受晶界迁移速率和形核率的耦合作用,在350~420℃超快速退火时,由于快速加热使形核率急剧增大,而形核温度较低,使晶界迁移速率较小,导致晶界迁移速率小于形核率,因而再结晶晶粒尺寸由5.23μm细化至4.82μm;在420~500℃超快速退火时,形核温度变高,晶界迁移速率快速增大,则晶界迁移速率大于形核率,使合金晶粒由4.82μm粗化至6.20μm,420℃是5083铝合金晶界迁移速率和形核率之间竞争的一个临界点。5083铝合金经50%、60%、71.4%、80%和87.5%的冷轧变形后以500℃/s的超快速加热速度升温至450℃保温3 s后以40℃/s冷却,所得平均晶粒尺寸分别为7.94、6.82、6.03、4.98和4.84μm,随轧制变形量的增大晶粒尺寸减小,但是冷轧制变量达到80%以后再进行超快速退火晶粒尺寸减小不明显。

超快速加热退火下保温时间对5083铝合金组织及力学性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金超快速退火组织的演变规律进行了研究,探讨了5083铝合金经过80%冷轧变形后以500℃/s加热至450℃时,不同保温时间(1~60 s,冷却速度40℃/s)对退火组织及力学性能的影响。结果表明,随退火保温时间从1 s延长到60 s,5083铝合金的平均晶粒尺寸由4.94μm增大到6.44μm,合金中主要产生了再结晶立方退火织构{001}<100>、旋转立方织构{001}<110>,以及少量的高斯织构{011}<100>和黄铜型织构{011}<211>。当退火保温时间从1 s增加到60 s,整体上合金中的再结晶退火织构先增强再减弱。退火保温时间对5083铝合金的强度影响较小,5083铝合金的屈服强度、抗拉强度没有明显的变化,分别约为170 MPa、326 MPa,而其伸长率由25.63%逐渐增大至30.06%,最后又降低至25.20%。

超快速连续退火对低Si系Nb-Ti微合金化TRIP钢组织和力学性能的影响

采用EBSD和TEM对不同超快速连续退火条件下的低Si系Nb-Ti微合金化TRIP钢进行了显微组织观察,并探讨了拉伸性能.结果表明,100℃/s的加热速率和短时保温制度,使铁素体晶粒细化,并保留了热轧过程中的弥散细小的微合金元素碳氮化物析出,因此提高了钢的强度和塑性.缓冷制度对消除钢的屈服平台有显著作用,而强度有所下降;钢的强度随着退火温度的升高而升高.退火温度在830℃时,残余奥氏体形貌多呈膜状结构与贝氏体铁素体板条相伴出现,使钢的强度和塑性达到了最佳的配合:抗拉强度748 MPa,屈服强度408 MPa,均匀延伸率21.3%,加工硬化指数0.27,强塑积15932.4 MPa·%.