IF钢晶体取向与纳米力学性能的原位分析

为了研究材料微区力学性能与多晶体取向之间的直接定量联系,以IF钢(无间隙原子钢)为例,分析了不同晶体取向与纳米力学性能之间的关系。首先利用高温激光扫描共聚焦显微镜(HLSM)对IF钢样品进行退火处理,以保证原位分析的有效性,然后通过电子背散射衍射(EBSD)对退火前后的标定区域进行晶体取向分析,得出晶体取向的原位变化规律,最后利用纳米压痕仪测试标定区域的微观力学性能。结果表明,不同晶体取向晶粒的杨氏模量不同,在原子间距较小的<111>晶体学方向上,杨氏模量值较高,在原子间距较大的<001>晶体学方向上,杨氏模量值较低,并通过理论计算验证了试验结果。退火后,不同晶体取向的晶粒硬度没有明显的规律性,但晶粒内位错密度显著降低,硬度比冷轧态明显下降,随着退火温度的升高,硬度降低速度变缓。     

航空发动机用大规格TC17钛合金棒材显微组织均匀性研究

利用电子背散射衍射(EBSD)技术对?500 mm TC17钛合金棒材显微组织的均匀性进行了研究,分析了不同部位α、β相的晶体取向。结果表明,棒材边部和心部的初生α相等轴化良好,取向分布均匀;锻后冷却速度会影响棒材边部和心部组织中等轴α相的晶粒尺寸,心部显著大于边部。在光学显微镜下原始β晶界不明显,但心部组织中出现β相基本保持取向一致的"宏区",说明原始β晶粒破碎程度不足。对于大规格TC17钛合金棒材,仅凭借显微组织判定其均匀性存在漏洞,需增加β晶粒度检查以规避后续出现粗大原始β晶粒的风险。     

利用超声波检测中碳钢组织中的球状渗碳体

采用超声波衰减和速度测量法检测了含有先共析铁素体和珠光体的冷镦钢 ,考察了增加球化时间对这种钢的显微组织和力学性能的影响。试验结果表明 ,超声波速度对显微组织的变化不敏感 ,这是由于球化加热处理导致不同的形数比 (当量尺寸和单位面积渗碳体的数量以及铁素体的尺寸 )。随球化时间的延长 ,超声波的衰减从最初的下降变成上升。超声波衰减系数和力学性能 (例如硬度、拉伸强度 )有较好的对应关系利用超声波检测中碳钢组织中的球状渗碳体@焦晓渝     

微织构对Ti150合金锻件拉伸性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等研究了Ti150合金锻件3个典型位置处的显微组织、微织构和拉伸性能。结果表明，锻件心部存在强微织构，表现为由晶体取向相近晶粒组成的条带状“宏区”,边缘和弧面等靠近外轮廓区域的微织构较弱；微织构较强区域的β转变组织内次生α相呈平行排列的集束状，而微织构较弱区域的次生α相呈编织排列；条带状“宏区”和β转变组织中的集束状次生α相均相当于粗大晶粒，增大了位错滑移距离，界面强化效应减弱，导致锻件心部的强度明显低于靠近外轮廓的区域。     

微量Sn对0.4％Si无取向硅钢组织和磁性能的影响

结合实际生产0.4％Si无取向硅钢,统计了不含Sn和0.025％Sn无取向硅钢的磁性能变化,利用金相显微镜、X射线衍射仪观察分析不同成分下试样的显微组织和微观织构.试验结果表明:Sn元素可以显著降低无取向硅钢的晶粒尺寸,0.025％Sn试样的平均晶粒尺寸比不含Sn减小28.4％;加入Sn元素后抑制了无取向硅钢中不利于磁性能的{111}面织构组分强度,提高了对磁性能有利的{100}面织构组分强度,0.025％Sn与不含Sn相比磁感均值从1.756 T提升至1.768 T,铁损均值从5.476 W/kg降低至5.204 W/kg,明显改善了无取向硅钢磁性能.     

Ti-6Al-4V合金螺栓滚压过程中的组织演变规律研究

采用镦制-热处理-磨削-滚压等主要工序制备了Ti-6Al-4V合金螺栓，利用扫描电子显微镜（SEM）和显微硬度计对滚压前后样品进行了显微组织观察和显微硬度测试，通过电子背散射衍射（EBSD）分析了滚压对初生α相晶粒取向的影响，研究了滚压过程中组织演变规律及其与性能之间的关系。结果表明：固溶时效态显微组织由大约30%的等轴初生α相和马氏体构成。经滚压处理后，初生α相晶粒被显著拉长，晶粒之间的排布也更加紧密，并形成晶粒流线。变形过程使得原来具有任意取向的α晶粒位向发生转动，并趋于与自身变形方向保持一致。由于牙底受到的压应力大于牙侧，导致牙底晶粒的畸变程度和变形层厚度更大，其中牙底变形层厚度为112.7μm，牙侧为99μm。固溶时效处理后样品的显微硬度从HV 330～355提升至最高HV 387.7，滚压处理大幅提升了牙底的显微硬度（HV 388.5），但牙侧硬度则有小幅下降（HV 367.3）。     

铝合金等通道挤压晶粒细化机制（英文）

本文讨论铝合金在等通道挤压过程中的晶粒细化机制.发生的晶粒细化主要通过三种机制完成:1)取向分裂诱发形变带;2)应变集中产生的宏观或微观剪切带;3)高角度晶界随应变增加.形变条件和路径、模具几何及材料参数决定形变组织的演化.亚结构和显微剪切带的取向与模具剪切面一致但在原则上与材料的晶体位错滑移系统无关.形变带的晶体取向倾向接近在路径A下稳定织构的取向.在高应变,由于显微组织的压缩和拉长造成的晶界面积增加成为主要晶粒细化机制.变形至一定应变后,形变进入稳态,晶粒细化不再发生.     

CrMnN(WC)抗磨蚀复合涂层的组织与性能

利用光学显微镜、透射电镜并通过磨蚀和拉伸试验研究了ＣｒＭｎＮ（ＷＣ）涂层的显微组织、微观结构与力学性能。结果表明：其显微组织为初晶微组织为初晶奥氏体和共晶体，其共晶体主要为奥氏体的Ｃ或Ｂ的体例物；涂层与基体的结合强度为４３６．７６ＭＰａ，涂层的磨蚀失重率为１１．１９ｍｇ／ｈ。     

热处理对TC25G钛合金大规格棒材组织性能的影响

本文研究了宝鸡钛业股份有限公司生产的Φ250mm TC25G钛合金棒材的显微组织、力学性能及超声波检验等主要技术指标。结果表明:铸锭经单相区60%以上镦拔变形,两相区80%以上镦拔加强力压下变形后,可得到显微组织为均匀等轴组织的TC25G钛合金棒材;棒材经多通道分区水浸法探伤表明,棒材底波均匀性好,声能衰减均匀,噪音水平可达Ф1.2-6~-9d B。试样整体热处理后取横向试样进行力学性能检测,各项力学性能指标均完全满足相关技术标准的要求;     

不同常化工艺对取向硅钢组织的影响

以现有取向硅钢热轧板为初始材料,利用金相显微技术对比研究了不同常化工艺对取向硅钢常化板组织的影响。结果表明：取向硅钢经常化后原有的条带组织明显减少,晶粒明显长大粗化,特别是在表层,铁素体晶粒尺寸达到34 μm。取向硅钢常化板组织有利于改善后续冷轧轧制和脱碳工艺情况。     

齿轮齿根的淬硬层深度研究

研究了齿轮的整体高频淬火工艺,通过不同的淬火时间(分别为12 s和17 s)获得了不同的硬化层.利用显微硬度计测出了齿轮齿根不同厚度的硬度,绘制出了硬度变化规律曲线,并根据经验公式分别测算得到了它们的淬硬层深度.同时利用扫描电镜(SEM)对齿根的淬硬层部分进行了显微组织观察,发现不同的淬火时间在硬化层处获得了不同的淬火组织,淬火时间12 s组织为马氏体+铁素体+残余奥氏体,淬火时间为17 s组织为马氏体+极少量针状铁素体+残余奥氏体,后者组织更均匀,强度更高,因此工艺更理想.     

冷轧压下率对无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火的影响

对无抑制剂取向硅钢不同压下率下初次再结晶退火后的显微组织、宏观织构和微观织构进行了研究.结果表明,冷轧板织构主要为α取向线{001}＜110＞、{112}＜110＞和{111}＜110＞织构以及γ取向线{111}＜110＞织构.初次再结晶退火后,α取向线织构减弱,织构主要为γ取向线{111}＜112＞织构.随冷轧压下率的增加,冷轧和初次再结晶织构强度增加.当压下率为88％时,初次再结晶退火后 Goss 织构和{111}＜112＞织构强度最高,最有利于发生二次再结晶.EBSD 分析显示,Goss 取向晶粒大多与{111}＜112＞取向晶粒相邻.提高冷轧压下率,Goss取向晶粒和{111}＜112＞取向晶粒都增加,Goss 取向晶粒偏离理想取向角度减少.     

电子束悬浮区熔定向凝固ЖC36的组织分析

以第二代单晶高温合金ЖC36为研究对象,利用高梯度电子束悬浮区熔装置,采用籽晶法制取具有不同凝固组织的单晶高温合金试样.研究了加热功率和区熔速率等凝固过程控制参数对凝固组织和固-液界面形态的影响,考察了各合金元素的偏析规律和γ/γ'共晶组织的演化规律,测定了不同组织形态单晶的晶体取向特征.     

Ti-7Al-4Mo合金棒材扭转断口研究

本文探讨了影响断口形貌的几个因素,并提出了使合金棒得到塑性平整断口的工艺。采用不同挤压温度的φ22mm挤压棒材,经过不同制度的热处理后,测试了拉伸、扭转、冲击、剪切等性能,用反极图法测定了合金的织构系数和取向因子,观察了显微组织和宏观断口,并用扫描电子显微镜观察了断口形貌。 研究表明,断口形貌与材料的各向异性、显微组织中的α相形貌和海绵钛的品位有关。当材料的纵向剪切强度和横向的取向因子分别大于或接近于横向剪切强度和纵向取向因子时,则得平断口。反之得劈裂断口。具有块状α加时效β组织状态的棒材易劈裂,而一定数量的块状α加一定数量的针状α加时效β和魏氏组织状态得到平断口。提高海绵钛的品位能提高平断口的几率。 文中提出了得到平断口的工艺,即采用一级海绵钛,在两相区上部进行挤压,对于块状α加时效β的组织,也可以通过双重热处理工艺来改善断口形貌。给出了材料的不同显微组织对应的力学性能及扭转断口形貌。     

一种FCC金属晶粒平均取向的计算方法

前言Foreword与晶粒尺寸相类似,晶体取向也是材料研究中所要考虑的一种重要的微结构信息。晶体取向偏离随机分布状态的时候,就会呈现出织构状态,表现出各向异性行为[1]。上个世纪60年代以来,主要采用X-Ray衍射计算得到取向分布函数来表征宏观织构[2,3],这样所得到的结果是一个统计结果。直到20世纪80年代以来基于背散射电子衍射的EBSD技术的出现,人们对晶体取向的分析和应用才有了进一步认识。在EBSD分析中有时可能只对晶粒取向感兴趣,而实际材料中由于各种晶内显微组织的存在(位错胞、变形带等),各晶粒内部的取向并不完全一致,这时就…     

铁素体不锈钢铸轧薄带凝固组织对冷轧退火带晶粒簇的影响

 研究了Cr17铁素体不锈钢铸轧薄带凝固组织对其冷轧退火带晶粒簇、成形性和皱折特性的影响。利用电子背散射衍射技术对Cr17铁素体不锈钢铸轧薄带及相应的冷轧退火带进行了显微织构分析。结果表明：①Cr17铁素体不锈钢铸轧薄带冷轧退火带的晶粒簇依赖于初始铸轧薄带的凝固组织类型;②柱状晶组织的铸轧薄带具有显著的{001}∥ND晶体取向特征,而等轴晶组织的铸轧薄带晶体取向随机、分散;③等轴晶组织铸轧薄带比柱状晶组织铸轧薄带的冷轧退火带具有更少的{001}<110>晶粒簇和更多的{111}<112>、{111}<110>晶粒簇;④铸轧薄带的等轴晶组织比柱状晶组织有利于提高冷轧退火带的成形和抗皱性能。     

高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型

以X80管线钢为例,对高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型进行了研究.对实验室试制的X80级高级别管线钢的力学性能、显微组织进行了分析研究;利用Gleeble-1500热模拟试验机对高级别管线钢的变形抗力模及其影响因素型进行了研究.结果表明:此次实验室试制的厚度为11 mm的X80高级别管线钢力学性能优良,平均屈服强度为640 MPa,平均抗拉强度为730 MPa,屈强比为0.88,-20℃条件下平均冲击功为320J.通过对试验钢进行显微组织观察发现X80级高级别管线钢的显微组织主要为粒状贝氏体加针状铁素体组织.     

铝合金等通道挤压晶粒细化机制

本文讨论铝合金在等通道挤压过程中的晶粒细化机制。发生的晶粒细化主要通过三种机制完成：1)取向分裂诱发形变带;2)应变集中产生的宏观或微观剪切带;3)高角度晶界随应变增加。形变条件和路径、模具几何及材料参数决定形变组织的演化。亚结构和显微剪切带的取向与模具剪切面一致但在原则上与材料的晶体位错滑移系统无关。形变带的晶体取向倾向接近在路径A下稳定织构的取向。在高应变,由于显微组织的压缩和拉长造成的晶界面积增加成为主要晶粒细化机制。变形至一定应变后,形变进入稳态,晶粒细化不再发生。     

不同组织形态TC4钛合金力学性能研究

对常见几种组织形态的TC4钛合金的拉伸性能、硬度进行了测试.利用金相显微镜观察各试样的显微组织特点,利用扫描电子显微镜分析拉伸断口形貌,并对几种组织形态力学性能存在差异的原因进行了分析.实验结果表明:具有双态组织的3#试样的强度与塑性匹配最好,且强度最高;5#试样所具有的魏氏体组织,在提高了拉伸力学性能指标的同时,硬度...     

晶界位向对硅钢立方/旋转立方取向双晶轧制取向变化的影响

晶界和{100}柱状晶在硅钢生产过程中对织构的遗传和演变有关键作用,因此本文利用晶体塑性有限元方法进行立方和旋转立方取向双晶在晶界不同位向时晶体取向演变的全场模拟.模拟显示,三种晶界位向下,晶界都具有诱发晶内产生S形状形变不均匀和缓解局部形变不均匀区取向转动的特点,立方和旋转立方取向双晶在带有剪切作用的轧制条件下都显示明显的取向稳定性.GB上RD(表示晶界垂直于轧向)晶界位向时,旋转立方取向晶粒优先在晶界中心位置发生取向转动,而立方取向则优先在远离晶界的端部发生取向转动.GB上TD(表示晶界垂直于横向)的晶界位向下,其晶界阻碍作用最小,双晶内产生的取向漫散度大,织构强度较低;除绕TD转动外,也具有复杂的绕RD、ND的取向转动.GB上ND(表示晶界垂直于法向)的晶界位向下,取向转动与GB上RD时相近,但有少量取向绕ND转动.