快速凝固Fe-6.5%Si合金有序结构及力学性能研究

通过单辊快速凝固的方法制备出宽度为20 mm,厚度为35—50μm,连续成卷的Fe-6.5%Si合金薄带.与普通铸造方法相比,用快速凝固方法得到的Fe-6.5%Si合金具有良好的室温塑性.采用TEM及XRD研究了普通铸锭和快凝薄带的有序化结构和微观组织,并计算了这2种制备条件下B2有序相的长程有序度.结果表明,普通铸造方法得到的Fe-6.5%Si合金含有大量的B2和D0_3有序相,且有序度较高.而快凝薄带晶粒细小,快的冷却速率有效地抑制了D0_3有序相的形成,同时也降低了B2相的生长速度,使合金有序度较低,从而使带材塑性得到明显改善.

熔体超声波处理对Al-5%Si铸锭凝固组织的影响

为了研究超声波对金属熔体凝固过程中的影响,使用Al-5%Si合金进行了实验。在实验中采用几种不同的方法处理金属熔体:不添加除气剂、只添加除气剂、既添加除气剂又进行超声波处理。利用克劳修斯-克拉柏龙方程分析了超声波细化金属铸锭凝固组织的机理。结果表明,除气剂的添加与否对Al-5%Si合金铸锭组织的细化没有影响,铸锭由粗大的柱状晶组织构成;采用合适的超声波处理时间,Al-5%Si合金铸锭的等轴晶获得率大幅度提高,可使整个铸锭组织变为细化的等轴晶组织;超声波振动时间过长将导致铸锭内气孔的增加;根据克劳修斯-克拉柏龙方程,某一强度的超声波引起的压力冲击波作用,导致液相转变为固相,引起了超声波的细晶作用。

退火过程中Fe-6.5%Si冷轧薄板组织及织构的演变

观察分析了Fe-6.5%Si合金冷轧前后及在不同再结晶退火过程中的组织、织构及有序结构的特点及其演变规律,用以分析织构形成机制及其影响因素。结果表明,间隙溶质原子偏聚于{110}面的概率大于{112}面,明显提高位错在{110}面滑移的临界分切应力;代位溶质原子有可能同步提高{110}和{112}面的临界分切应力,降低这两面的临界分切应力差;因此溶质原子都会导致{112}面更活跃的滑移和更强的{100}<110>冷轧织构。退火过程中{111}<112>取向晶粒易于长入{001}<110>和{112}<110>取向形变晶粒,使{111}<112>再结晶织构增强。冷变形会降低合金的有序化程度;D03有序化过程的二级相变特点使之在退火加热过程中先于再结晶出现,再结晶之前的回复会促进有序化过程。

除气剂和超声波对Al-5%Si铸锭除气的影响

研究除气剂和超声波对A l-5%S i合金铸锭除气的影响。分析不添加除气剂也不超声波处理、只添加除气剂不超声波处理、即添加除气剂又超声波处理情况下,铸锭的组织和除气效果。结果表明,采用合适的超声波振动处理,可显著地降低铸锭内的含气量。

功率超声对铝合金熔体细化机理的研究

采用无保护和有保护套管两种结构的超声不锈钢工具头,在相同实验条件下作用于Al-5%Si合金熔体,研究了功率超声对其凝固过程的细化机理。结果表明,经功率超声后晶粒均得到细化,但细化效果有差异,其原因在于功率超声对晶粒的细化作用有空化效应和声流效应,此外,工具头中Fe原子进入熔体对晶粒细化起到异质形核作用。

Fe-6.5%Si轧制板材热处理制度工艺的优化

研究了热轧Fe-6.5%Si(质量分数)高硅钢薄板在不同温度、不同时间的热处理条件下其组织及合金力学性能的变化.结果表明,经过热处理的试样具有更好的力学性能,300℃拉伸延伸率比热轧态试样的延伸率(9.09%)高出近1倍,硬度也大幅下降,有利于后续轧制的进行.通过对比分析,确定在850℃下保温1 min并在盐水中淬火是较理想的热处理条件,在此条件下处理的Fe-6.5%Si合金板材组织均匀,塑性提高,硬度降低,有利于下一步轧制的进行,并且该条件也大大提高了现有的热处理效率,满足生产工艺的要求.