主要工艺对CSP流程生产低碳低硅无取向硅钢组织、析出物和磁性能的影响

研究了常化、退火工艺对CSP流程生产低碳低硅高效电机用无取向硅钢组织、析出物的影响,从而分析其对磁性能的作用。结果表明:适度提高常化温度、退火温度和时间,使晶粒尺寸增大,组织更均匀;析出物主要为粗大的AlN以及MnS与其它析出物的复合物。这些均利于晶粒长大,提高磁性能。     

铌对取向硅钢中析出物固溶温度的影响

选用含铌0.09%和不含铌的两种铸坯,将铸坯分别加热至不同温度,并保温30 min后进行淬火处理,利用JEM-2011透射显微镜对试样的显微组织进行观察,同时在扫描电镜下确定铸态组织中黑色物质的形貌,通过观察析出物在不同温度下的数量分布情况,分析比较取向硅钢在含Nb和不含Nb两种状态下析出物的固溶温度。结果表明:含铌取向硅钢铸坯的晶粒尺寸与不含铌铸坯的晶粒尺寸相比更加均匀细小,铌元素有阻碍晶粒长大的作用;含Nb取向硅钢中析出物的完全固溶温度在1 250～1 300℃,不含Nb的析出物完全固溶温度在1 300℃以上,说明Nb能够明显降低析出物的完全固溶温度。     

Al-Mn-Si-X合金的再结晶行为研究

对Al-Mn-Si-X合金进行不同温度和不同时间的退火,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微(SEM)和电导率仪对不同状态的合金组织进行观察、能谱(EDS)分析和电导率测试,研究AlMn-Si-X合金的再结晶行为.结果表明:随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸越来越小.Al-MnSi-X合金的再结晶晶粒大小主要受再结晶形核数量的影响,再结晶后期的晶粒长大现象不明显.Al-Mn-Si-X合金存在着大量细小弥散的AlMnSi/AlMnSiFe析出相,这些析出相强烈抑制了再结晶形核和再结晶后期的晶粒长大.当退火温度低时,形核激活能较大,形核率低,再结晶晶粒粗大;当退火温度高时,形核激活能较小,形核率增加,再结晶晶粒细小.     

析出粒子对钛微合金化高强钢奥氏体晶粒长大的影响

通过析出粒子与奥氏体晶粒尺寸的定量关系,建立奥氏体晶粒长大模型,计算TiN和TiC析出粒子共同作用下钛微合金化钢奥氏体晶粒尺寸.根据析出相质点理论计算结果表明:随着加热温度的升高,析出粒子体积分数逐渐减少,粒子半径逐渐增大,TiC粒子强烈阻止奥氏体晶粒长大,TiN粒子对奥氏体晶粒长大钉扎效果一般.采用实验测试手段测量不同加热温度下保温30 min后实验钢的奥氏体晶粒尺寸,与理论计算结果吻合较好.      

2195铝锂合金绝热剪切带内纳米结构的热稳定性

利用分离式Hopkinson压杆(split hopkinson pressure bar,简称SHPB)技术对T6时效态2195铝锂合金帽型试样进行动态加载获得绝热剪切带(adiabatic shear band,ASB),利用透射电镜(TEM)和光学显微镜(OM)观察动态加载前后剪切带的微观结构特征,利用电子背散射衍射(EBSD)分析合金在100~400℃温度下退火后绝热剪切带微观结构的变化,研究剪切带内纳米结构的热稳定性。结果表明:在动态加载过程中,帽型试样的剪切区域形成绝热剪切带,剪切带内的晶粒为50~100 nm左右的纳米等轴晶,在绝热剪切形变过程中析出相已完全溶解于基体中,纳米晶内部和晶界不存在析出相。在不同温度下退火时,剪切带内的晶粒随温度升高而长大,100~200℃温度下退火后晶粒未发生显著长大,在300℃退火后晶粒急剧长大到0.22μm,400℃退火后晶粒尺寸为1.77μm;在300℃左右温度下剪切带的硬度显著下降,此温度正是剪切带内纳米晶粒急剧长大的临界温度。     

具有纳米析出的亚微米钢的显微组织特点

采用500℃单道强烈温轧方法制备了晶粒尺寸约0.6 μm的亚微米钢.在不同温度下对部分试样进行了退火处理.结果表明,这种亚微米钢能够承受450℃的退火而无明显的晶粒长大;即使在550℃退火,其晶粒尺寸仍然在亚微米级.如此高的组织稳定性可以归因于钢中存在的大量弥散分布纳米析出相的钉扎效应.纳米析出相具有两种不同的尺寸级别,其中尺寸较大者的平均颗粒直径约30 nm,而尺寸较小者的平均颗粒直径略小于10 nm.     

加热工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大的影响

 为了解加热制度对Nb Ti微合金钢的奥氏体晶粒长大和析出行为的影响，采用OM、TEM和EDS分析技术，研究了Nb Ti微合金钢在不同加热温度和保温时间的奥氏体晶粒长大行为，以及微合金元素碳氮化物析出行为。结果表明，随加热温度升高，奥氏体晶粒尺寸逐渐长大，当加热温度超过1 200 ℃时奥氏体晶粒尺寸快速长大。随保温时间延长，奥氏体晶粒尺寸逐渐长大，当保温时间超过2.0 h时奥氏体晶粒尺寸快速长大。EDS分析显示Nb Ti钢中的析出物为(Nb，Ti)(C，N)复合相，随着加热温度升高和保温时间延长，析出相体积分数减少，尺寸增大，从而减弱对奥氏体晶粒的细化作用；Nb Ti微合金试验钢合适的加热温度范围为1 150～1 200 ℃，保温时间低于2.0 h。     

超超临界机组叶片钢KT5331晶粒长大行为

通过在不同温度下等温奥氏体化,研究KT5331钢奥氏体晶粒长大行为,并探讨析出相对奥氏体晶粒长大行为的影响机理.研究表明,KT5331钢奥氏体晶粒长大可分为三个阶段:1075℃以下,由于含W和Nb的析出相钉扎作用,晶粒长大缓慢;1075℃以上,含W和Nb的析出相溶解,钉扎作用减弱,随加热温度和保温时间延长晶粒迅速长大;1225℃及以上,δ铁素体析出,晶粒尺寸随加热温度升高而急剧减小.通过拟合分别得到晶粒粗化温度以下（950~1075℃）和晶粒粗化温度以上（1100~1200℃）的晶粒长大模型.      

退火和时效对Fe-12Mn-7Al-0.6C-0.5V低密度钢组织性能的影响

本文研究了含V低密度钢在不同温度退火并经不同时效温度和时间处理得实验钢的组织演变及力学性能变化规律.结果表明,含V低密度钢经退火和时效处理后,显微组织主要为奥氏体γ、铁素体α、高温铁素体δ以及细小的含V析出物.随时效前退火温度的升高,晶粒尺寸增加,晶界和晶内析出物减少,材料强度降低,晶粒的粗大和晶界析出物引发的受力不均,使塑性先升高后下降;随时效温度升高,晶内和晶界析出物均增加,析出强化作用增强,材料强度升高,晶界处析出物造成的变形不均匀降低了塑性.     

高效电机用无取向硅钢退火板组织和析出物研究

研究了组织和析出物对高效电机用无取向硅钢退火板磁性能的影响.结果表明:随着退火温度升高,退火板平均晶粒尺寸增加,P15/50明显降低,B50略有升高.退火温度在1 000℃时,退火板的综合性能较好.析出物主要是AlN、(MnS+ AlN)和(MnS+ Al203)复合析出物,尺寸较粗大,主要集中在1.0～2.5 μm,...     

轧制压下量对低碳超细晶粒钢Q235B组织及性能的影响

低碳钢Q235B奥氏体化后淬火得到马氏体组织,然后在室温下进行多道次轧制,总压下量分别为50%与70%,随后在500～650℃退火2 min制备低碳超细晶粒钢,研究轧制压下量对超细晶粒钢组织及性能的影响。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察显微组织演变,用能谱仪分析析出物颗粒化学成分,在Instron-5969拉伸试验机上进行拉伸实验。结果表明,冷轧+退火马氏体起始组织可以制备超细晶钢,强度相比原始钢强度提高近一倍。此外,随着压下量的增加,再结晶温度降低,渗碳体颗粒易长大,不利于超细晶钢机械性能的提高。相同退火工艺下,压下量增加,铁素体晶粒及渗碳体尺寸长大,其综合机械性能降低。     

退火温度对双辊薄带连铸高强度无取向硅钢组织和性能的影响

摘要：研究了退火温度对双辊薄带连铸Si质量分数为3.2%的高强度无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明,700℃保温时试验钢开始发生再结晶;800℃保温时,试验钢已完全再结晶,平均晶粒尺寸为26.4μm;900和1000℃保温时,试验钢中的晶粒开始逐渐长大,平均晶粒尺寸分别长大到33.8和40.9μm,且900℃退火时晶粒组织最均匀。随着退火温度的升高,试验钢中有利织构组分λ织构逐渐增强,Goss织构则在900℃退火时强度最强。因此,试验钢在900℃退火时有利于兼顾磁性能和力学性能。     

退火温度对441铁素体不锈钢组织性能的影响

 为探索超纯铁素体不锈钢热轧板材在退火过程中组织和力学性能的演变,对441进行了900~1 050 ℃的退火试验,利用OM、SEM和TEM表征了441在退火过程中显微组织的变化规律,并通过拉伸试验和冲击试验研究了退火温度对力学性能的影响。结果表明,随着退火温度升高,轧制组织发生再结晶,且晶粒逐渐长大。退火后441热轧板材中存在3种析出相,初生(Ti,Nb)(C,N)、二次Nb(C,N)和Laves相。Laves相仅在900~950 ℃退火样品中大量析出,尺寸约为几百纳米。441的屈服强度随着退火温度的升高先减小再增大,抗拉强度逐渐降低,而伸长率逐渐升高。形变强化对材料的屈服强度具有最大贡献,固溶强化次之,析出强化最小。冲击试验结果显示,1 000 ℃退火后441具有最低的韧脆转变温度,第二相与晶粒长大对材料韧性均有显著的不良影响。     

不同退火温度对Mo-La2O3板材微观组织及力学性能的影响

本文研究了不同退火温度对Mo-La2O3板材微观组织及力学性能的影响。通过金相显微镜、扫描电镜观察了钼合金显微组织及断口形貌,利用透射电镜研究了La2O3对位错分布的影响规律。结果表明,随着退火温度的升高,钼合金晶粒长大,拉伸性能、断裂韧性及显微硬度显著降低。对于退火后的试样,当La2O3粒径较大时,这种颗粒位于晶界处,在颗粒及晶界处形成位错塞积;在退火后的钼合金中,La2O3粒径较小时,绝大多数颗粒位于晶粒内部,位错越过这些颗粒,在晶界或亚晶界上形成位错塞积。     

430不锈钢1.8 mm冷轧退火酸洗板折弯开裂的原因分析及工艺改进

430不锈钢冷轧酸洗板在折弯加工过程中出现了开裂现象,为了找出裂纹成因,对所使用的430不锈钢冷轧酸洗板进行了化学成分分析、力学性能测试和金相检验,并对样品折弯开裂处的裂纹进行了形貌观察。结果表明,430不锈钢酸洗板折弯开裂的主要原因为基体组织中晶粒大小不均匀,存在异常长大的情况,且晶界处存在大量碳化物析出聚集,促使开裂裂纹沿着晶界由外向内迅速地扩展,导致产品的折弯开裂。通过分析可知,430不锈钢冷轧板材在退火过程中的加热时间过长、材温偏高导致基体内部组织异常。通过控制430不锈钢冷轧板的退火工艺参数:1区加热段温度840～850℃,2区加热段温度870～900℃,在炉时间130～140 S,从而避免了折弯开裂的发牛。     

Annealing behavior of submicrocrystalline oxide-bearing iron produced by mechanical alloying

The structural changes upon annealing of an ultrafine-grained iron containing dispersed oxides were studied. The starting material was subjected to mechanical milling followed by consolidating bar rolling. The fine-grained microstructures were essentially stable against discontinuous grain growth and/or primary recrystallization during annealing at temperatures up to 800 °C, where the specimens maintain a very fine ferrite grain size. The annealing behavior is mainly characterized by normal grain growth accompanied by recovery. The grain-growth kinetics correlates with the oxide coarsening. Both the grain growth and the oxide coarsening can be enhanced by an increase in the temperature. The static restoration/recrystallization processes operating in the ultrafine-grained matrices, as well as the effect of dispersed oxides particles, are discussed in some detail.     

700MPa冷轧低合金超高强钢的典型连续退火工艺

为了开发新一代冷轧低合金超高强钢,利用连续退火实验机对Ti-0．12％、Nb-0．076％的冷轧低合金超高强钢进行连续退火实验,设计了760~830℃四种不同退火温度,研究了退火温度对实验钢的相组成、晶粒尺寸和力学性能的影响．在800℃退火、400oC过时效的条件下,可得到铁素体和少量贝氏体的组织,铁素体晶粒尺寸约为1．4μm,屈服强度可达700MPa．同时利用扫描电镜和透射电镜观察到钢中存在大量纳米尺寸的亚晶结构、少量位错以及纳米级的Ti、Nb的析出物．这些微结构单元对强度有较大的提升作用．      

Cr-Mn-Ni-N奥氏体不锈钢冷轧退火酸洗工艺

通过实验室模拟退火试验研究了不同退火工艺对Cr-Mn-Ni-N奥氏体不锈钢力学性能的影响,并对退火态的金相组织和晶粒度进行了检测;分析研究了不同酸洗工艺后Cr-Mn-Ni-N奥氏体不锈钢的表面状态。结果表明,退火工艺对Cr-Mn-Ni-N奥氏体不锈钢性能影响不明显,采用中性盐电解后硝酸酸洗和混酸酸洗工艺均能较好地清除钢板表面氧化皮,但需注意酸洗过程中电解电流、酸液浓度、酸温的良好配合和合理控制。     

Microstructural stability of ultrafine grained low-carbon steel containing vanadium fabricated by intense plastic straining

Two grades of low-carbon steel, one containing vanadium and the other without vanadium, were subjected to equal channel angular pressing (ECAP) at 623 K up to an effective strain of ∼4. After equal channel angular pressing, a static annealing treatment for 1 hour was undertaken on both pressed steels in the temperature range of 693 to 873 K. By comparing the microstructural evolution during annealing and the tensile properties of the two steels, the effect of the addition of vanadium on the thermal stability of ultrafine-grained (UFG) low-carbon steel fabricated by intense plastic straining was examined. For the steel without vanadium, coarse recrystallized ferrite grains appeared at annealing temperatures above 753 K, and a resultant degradation of the strength was observed. For the steel containing vanadium, submicrometer-order ferrite grain size and ultrahigh strength were preserved up to 813 K. The enhanced thermal and mechanical stabilities of the steel containing vanadium were attributed to its peculiar microstructure, which consisted of ill-defined pearlite colonies and ultrafine ferrite grains with uniformly distributed nanometer-sized cementite particles. This microstructure resulted from the combined effects of (a) the preservation of high dislocation density providing an effective diffusion path, due to the effect of vanadium on increasing the recrystallization temperature of the steel; and (b) precipitation of fine cementite particles at ferrite grain boundaries through the enhanced diffusion of carbon atoms (which were dissolved from pearlitic cementite by severe plastic straining) along ferrite grain boundaries and dislocation cores.     

热挤压对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响

研究了热挤压温度、挤压比、挤压速度、挤压前预处理对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响规律,确定了获得晶粒尺寸小于10 μm的超塑性细晶组织的热挤压方法。研究结果表明,热等静压后FGH96合金发生了再结晶,实现了粉末的完全致密化成形,但晶粒大小极不均匀,且存在明显的原始颗粒边界(PPB)缺陷。采用热挤压前预处理工艺在确保合金晶粒不长大的同时,又可使γ'相粗化,显著降低热挤压变形抗力。随着挤压温度的升高,合金晶粒尺寸呈长大趋势。挤压温度为1 080 ℃时,获得平均晶粒小于10 μm的完全再结晶超塑性组织,挤压温度继续升高,晶粒尺寸将明显长大。随着挤压比的增大,挤压载荷明显增大,采用大于6∶1的挤压比,有利于获得平均晶粒小于10 μm的完全再结晶超塑性组织。载荷随热挤压速度的升高而增大,在保证合金组织为细晶的条件下,应尽量选择较低的挤压速度。由于在热挤压过程中合金已发生了完全的动态再结晶,未观察到明显的取向,力学性能测试结果也表明沿着挤压方向和垂直于挤压方向的性能相当,说明不同挤压方向的微织构对性能没有明显影响。