冷轧变形量及完全退火对汽车用5182板材组织和性能的影响

采用光学金相显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究了冷轧变形量及完全退火对汽车用5182板材完全退火态(O态)组织和性能的影响。结果表明,退火时间2 h、退火温度300℃时板材再结晶不完全,360℃时发生晶粒二次长大,当退火温度330℃时,板材再结晶完全,晶粒呈多边形等轴状,大小均一,板材断后伸长率高,性能各向均匀,成形性能高;冷轧变形量为10%和25%时,O态板材晶粒粗大,拉伸后易形成橘皮缺陷,为65%时,晶粒细小,易形成明显吕德斯带应变缺陷,当变形量为45%时,O态板材晶粒大小为27μm,拉伸后无明显吕德斯带应变缺陷。冷轧变形为45%,330℃/2h完全退火后板材具有高的成形性能和表面应变质量的综合性能。     

再结晶态TZM合金热变形特征的研究

采用Gleeb-3500热模拟实验机,对再结晶态TZM(Mo-0.39Ti-0.093Zr-0.017C)合金的热变形特征进行了研究。试样用粉末冶金的方法制备,经过70%变形量的高温锻造,然后分别在1100,1200,1300,1400,1500和1600℃的温度下退火,观察了TZM合金的再结晶过程。热模拟实验在1200℃的温度下进行,应变速率为0.1 s-1,变形量为30%,得到了压缩过程的真应力-应变曲线。研究结果表明,TZM合金的硬度随着退火温度的升高而显著降低,且下降的速率为0.13(HV/℃),1600℃退火后,晶粒已经充分长大,再结晶完成,TZM合金明显变软;完全再结晶后的TZM合金在1200℃下热压缩变形,当应变量小于5%时,应力随着应变的增加而迅速增加,加工硬化现象明显;当应变量大于5%时,应力随着应变的增加而缓慢增加,加工硬化速率降低。     

不同冷轧变形率及退火温度对汽车用5182铝合金组织及性能的影响

采用电子万能试验机拉伸,光学金相显微镜设备进行测试,研究了不同冷轧轧制率及退火温度对汽车车身用5182铝合金组织及性能的影响。结果表明,随着冷轧变形率的增大,强度逐渐升高,延伸率先升高后下降,晶粒逐渐细小、均匀。当变形率为69%时,延伸率最高,强度变化不明显,此时可获得最佳力学综合性能。随着退火温度的升高,强度逐渐下降,延伸率先升高后降低,晶粒逐渐增大,当温度在300℃～360℃时,性能变化不明显。     

复杂锡镍黄铜合金加工硬化及再结晶温度的研究

对Cu-Zn-Sn-Ni合金进行了不同变形量的冷变形,绘制出了合金的加工硬化曲线.对退火后不同变形量试样的抗拉强度、硬度、延伸率及导电率进行测试和组织观察,确定了合金在不同变形量时的再结晶温度.结果表明,合金经冷加工变形后,具有明显的加工硬化效果,在80%变形量下,其强度可达590 MPa,延伸率为5. 6%,导电率为28. 2%IACS.合金的强度、硬度随变形量的增大,呈先增大后趋于稳定的趋势.而延伸率、导电率与变形量则呈相反的变化规律.此外,冷变形程度越大,合金的再结晶温度越低.     

冷加工率对Ti-35合金组织性能的影响

研究了冷加工率对Ti-35钛合金板材组织性能的影响。结果表明：Ti-35钛合金板材随着冷加工率的增加，拉伸强度增高，塑性下降，这是符合一般规律的。然而，当冷变形率达80％，塑性仍然保持在16％，证明这是一种高塑性合金，随着冷变形量增加，晶粒被拉长。当变形率达60％～80％时，晶粒呈纤维化，经退火后发生再结晶，晶粒等轴化，并伴随着合金塑性的提高。     

Ta-2.5W合金晶粒细化工艺研究

通过分析合金的金相组织,研究了变形程度、退火工艺和原始晶粒尺寸对Ta-2.5W合金晶粒大小的影响,提出了Ta-2.5W合金晶粒细化措施：原始晶粒尺寸对Ta-2.5W合金冷变形-再结晶后的晶粒尺寸影响显著,采用大变形程度的开坯加工,充分破碎电子束熔炼产生的粗大晶粒,有利于最终得到晶粒细小的制品;在相同的退火工艺下（1400℃×30 min）,当冷摆辗变形程度从55%增大到80%时,再结晶晶粒大小基本保持不变;认为在总变形程度不变情况下,采用增加变形及再结晶退火道次的方式有利于细化晶粒;适当提高再结晶退火温度和减少保温时间,有利于细化再结晶晶粒;通过控制原始晶粒尺寸、冷变形程度、退火温度等因素,平均晶粒尺寸3-5 mm的Ta-2.5W合金铸态组织可以细化到20-40μm。     

冷变形量对低碳冷轧板组织及再结晶温度的影响

对不同冷变形量的低碳冷轧板,在不同温度下进行模拟罩式退火试验,研究了冷变形量对组织和再结晶温度的影响。分析比较发现,随冷变形量提高,加工硬化效果增强,位错密度增加;在650℃×4 h退火后,随着冷变形量的增大,再结晶晶粒更加细小且均匀。通过推导得到了再结晶驱动力与冷变形量的关系式,并计算出不同冷变形量的再结晶驱动力。结果表明,当冷变形量从52%增加到80%后,由位错密度产生的再结晶驱动力提高1.4×104J/m2;其再结晶开始温度和完成温度均降低20～40℃。     

退火工艺对板式换热器用冷轧TA1钛卷组织与性能的影响

研究了退火工艺对冷轧TA1钛卷组织与性能的影响。研究表明,0.5mm厚度试样在580℃～700℃退火时,随着退火温度的升高,晶粒逐渐长大。退火温度升高到640℃时,晶粒发生明显长大。温度达到700℃时,晶粒尺寸约56.6μm。随着退火温度的增加,试样的纵向延伸率持续增加,670℃时纵向延伸率增幅开始下降,在700℃时纵向延伸率达到峰值47%,抗拉强度和屈服强度不断降低;横向延伸率波动范围比较小,整体呈轻微上升趋势。综合组织与性能,钛卷退火温度宜控制在670℃～700℃。     

基于Σ3~n晶界调控GH3625合金晶界特征分布

应用电子背散射衍射(EBSD)和取向成像显微技术(OIM)研究了GH3625合金在冷变形和退火热处理过程中的晶界类型,探讨了基于Σ3~n(n=1,2,3)晶界调控合金晶界特征分布的机制。结果表明:在冷变形过程中,随着冷变形量的增加,GH3625合金中形变孪晶界和低ΣCSL(重合位置点阵)晶界比例逐渐增加,但其比例占整个晶界的5%以下,不足以调控其晶界特征分布;在退火过程中,GH3625合金中低ΣCSL晶界比例随着退火前冷变形量的增加而减小,当冷变形为35%时,在1100℃退火10 min可使合金中低ΣCSL晶界的比例提高到51.27%以上(Palumbo-Aust标准),其中Σ3~n晶界占低ΣCSL晶界的90%以上,同时形成大尺寸的"互有Σ3~n取向关系晶粒的团簇"显微组织,构成Σ3-Σ3-Σ9或Σ3-Σ9-Σ27三叉晶界;此外,晶粒团簇尺寸随着再结晶退火前冷变形量的增加而减小;GH3625合金晶界特征分布的调控主要是通过再结晶退火过程中形成的Σ3~n晶界来实现的,而不是冷变形过程中形成的Σ3~n晶界。     

钛镍形状记忆合金冷拉拔的加工硬化及再结晶

通过真空感应熔炼制备了Ti-50.9Ni(%,原子分数,下同)形状记忆合金铸锭,铸锭经锻造、轧制及热拉拔至Φ2.0 mm线材,对其退火后进行不同拉拔变形量的冷拉拔,并对不同冷拉拔变形量的丝材进行500~800℃退火。借助拉伸实验、X射线衍射(XRD)和金相显微镜(OM)等手段研究了Ti-50.9Ni形状记忆合金冷拉拔的加工硬化速率和再结晶,得到了Ti-50.9Ni形状记忆合金冷拉拔加工硬化规律及退火温度对冷拉拔Ti-50.9Ni合金显微组织的影响。研究结果表明,Ti-50.9Ni合金的加工硬化速率较高,平均加工硬化速率可达20 MPa·%-1以上,其加工硬化速率dσb/dε曲线分为3个区域。随着冷拉拔变形量的增加,加工硬化速率dσb/dε先降低,然后升高,再降低,在冷拉拔真应变ε分别为0和0.27时出现了极大值,其原因是Ti-50.9Ni合金冷加工时马氏体的产生、生长及相互交织,以及马氏体量随加工量的变化。进行充分冷拉拔变形后的Ti-50.9Ni形状记忆合金的纤维组织在600℃(约为0.55Tm)退火时发生再结晶现象,在700℃时晶粒将发生长大现象,且Ti-50.9Ni合金发生再结晶的临界变形量在10%~20%之间。因此,冷拉拔加工的Ti-50.9Ni形状记忆合金的退火温度宜在600~700℃之间选择。     

冷轧变形量及退火工艺对Gr.39钛合金带卷组织性能的影响

研究了不同冷轧变形量和退火工艺对Gr.39钛合金带卷显微组织和力学性能的影响。结果表明,对于热轧退火态Gr.39钛合金带卷,当冷轧变形量从0升高到59.4%时,显微组织由完全退火的等轴组织逐渐变形为被拉长的纤维状组织,并且随着变形量的增加,材料加工硬化程度逐渐增加。考虑到轧制过程的稳定性,建议单轧程冷轧变形量控制在60%以内。Gr.39钛合金带卷在700℃退火发生完全再结晶,退火温度升高至相变点以上时,显微组织转变为粗大魏氏组织。随着退火温度的升高,抗拉强度和屈服强度逐渐降低,延伸率逐渐升高。推荐冷轧Gr.39钛合金带卷退火制度为700℃/8 h/AC。     

固溶处理对Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金组织及性能的影响

研究了Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金时效前固溶温度和时间对该合金硬度及电导率的影响,并且分析了不同固溶条件之后时效对Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金性能的影响。结果表明:时效前固溶温度的升高,材料的电导率先较快下降,之后又回升,而硬度呈下降的趋势,当固溶温度到达925℃时,硬度下降缓慢;随着固溶温度的增加,其再结晶程度越来越高,到900℃时组织已是完全再结晶组织,温度继续升高,晶粒会发生长大;通过扫描电镜及能谱分析仪观察900℃固溶后的试样,发现只有少量析出相存在。而相对于固溶温度,固溶时间对合金性能的影响不明显。在不同固溶制度下,合金试样经冷变形和时效后,其电导率随固溶温度的升高先降后升,而抗拉强度和延伸率随固溶温度的升高会先升高后下降,固溶温度为925℃时试样的抗拉强度到达峰值,延伸率则在850℃时达到峰值。与其他固溶处理制度相比,合金在900℃×60 min固溶处理,经60%的冷变形,450℃×4 h时效处理后,可得到较好的综合性能。此时,合金抗拉强度达到762 MPa,延伸率为6.1%,电导率为32.5%IACS。     

Monel K-500合金的高温变形行为研究

利用Gleeble热模拟试验机对Monel K-500合金进行了不同变形温度、不同变形量的热模拟试验。结果表明,合金变形抗力大,随着温度的升高,合金的流变应力及其最大值降低。随变形量增大,初始再结晶温度和完全再结晶温度均明显降低,当变形量分别为30%、60%、80%时,其初始再结晶的变形温度分别为950、850、800℃左右;其完全动态再结晶的变形温度分别为1 100、1 050和1 000℃左右。当变形温度高于1 100℃,随变形量增大,再结晶晶粒显著细化。根据上述规律制订出了该合金的锻造工艺,所锻造的该合金棒材组织均匀,效果良好。     

Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金研究

研究了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的冷轧变形、热处理及其对合金组织和性能的影响。试验结果表明:该合金具有优异的冷轧变形能力,当冷轧变形量达70%时,板材边缘仍无裂纹产生。800℃固溶处理不同冷轧变形程度的板材,拉伸强度无明显变化,而对延伸率有一定影响,当变形量达30%以上时,延伸率增至稳定值。该合金的β转变温度约为750℃,当在此温度以上固溶处理时,晶粒尺寸随温度提高而长大,但长大速度甚缓。时效温度对Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的拉伸性能影响显著,合金强度随时效温度提高而降低,延伸率则提高。测试了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的高温拉伸性能和300℃的热稳定性能,说明该合金可在时效状态下长期使用。     

钽合金零件冷摆碾成形组织性能研究

通过合理控制冷摆碾成形工艺参数,成功制备出形状尺寸满足要求、表面质量良好的钽合金薄壁回转体零件,研究了冷变形后钽合金的再结晶退火工艺,检测了退火后钽合金零件的力学性能和硬度分布,观察了径向不同位置的显微组织。结果表明,经过1 350℃×60 min真空退火,钽合金发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸50μm左右,零件不同位置的组织均匀性较好,抗拉强度达到360 MPa,延伸率45.5%。     

热处理温度对Mo–14Re合金管材微观组织及力学性能的影响

研究了真空退火状态下不同热处理温度对Mo–14Re合金管材显微组织和室温力学性能的影响。结果表明：经轧制加工后的Mo–14Re合金管材晶粒组织沿轧制方向被拉长，呈明显的纤维组织，1100℃热处理后晶粒组织局部有宽化现象；随着热处理温度升高，1300℃热处理合金管材晶粒组织完成再结晶。热处理条件为1100℃、1 h的Mo–14Re合金管材表现出优异的强度与塑性组合，抗拉强度为710 MPa，延伸率为36.5%。断口分析发现，当退火温度在1100℃以下，Mo–14Re合金管材出现木纹状撕裂型断裂，表现出明显的塑性变形特征；当热处理温度提高到1300℃时，由于发生了再结晶，断口呈准解理断裂，塑性明显下降，变形主要以晶界滑移为主。综合分析表明，Mo–14Re合金轧制管材最佳热处理温度应该控制在1100～1300℃之间。     

变形态Mg-Nd合金的超塑变形行为

研究变形态Mg 2 .5Nd 0 .5Zn 0 .5Zr合金的超塑变形行为发现 ,3 75℃是该合金的最佳超塑变形温度 ,变形速率在 1× 10 - 2 s- 1 时延伸率达到 3 2 9%;当变形速率提高到 2× 10 - 2 s- 1 时 ,该合金的延伸率仍可达到 2 13 %。分析不同真应变下的组织发现 ,晶粒在变形初期发生动态再结晶 ,晶粒得到破碎而变得细小 ,随着变形程度的增加 ,晶粒长大程度较小     

冷轧率对罐盖料用5182铝合金板材微观组织及拉伸性能的影响

易拉罐盖一般采用强度和成形性优异的5182铝合金。通常通过改变冷轧加工率来实现5182铝合金板材规定的强度值。然而,冷轧率对罐盖用5182铝合金烘烤前后微观组织和力学性能的影响规律和机制仍需要系统的研究。本文研究了中间退火(IA)后冷轧率对罐盖用5182铝合金板材冷轧和烘烤后的微观组织与拉伸性能的影响。结果表明,当中间退火后冷轧率由60%增加至90%时,纤维状晶粒组织特征更加显著,由于加工硬化的作用增强,冷轧板材的强度逐渐升高。205℃/20 min烘烤导致加工组织发生回复、位错密度减少和β相的析出,β相析出量随着冷轧率的升高而增多。烘烤后板材强度显著降低,延伸率增加。随着冷轧率的提高,烘烤后板材强度增加,延伸率降低。烘烤时的强度衰减量随冷轧率的升高而增加,主要原因是基体中Mg原子固溶强化效果降低。     

热拉拔工艺对AZ61镁合金丝材组织与性能的影响

采用自制热拉拔装置将AZ61镁合金粗挤压棒材拉拔成丝,研究拉拔温度、道次变形量等热拉拔工艺对单道次拉拔后丝材组织、力学性能的影响规律,并对拉拔过程中断丝情况进行统计,确定能够实现稳定热拉拔的工艺参数范围.结果表明,当道次变形量为15%时,随着温度的升高,丝材中的孪晶组织逐渐减少,强度逐渐降低,延伸率逐渐升高,丝材在350℃时发生动态再结晶.当拉拔温度一定时,随着道次变形量的增加,丝材的加工硬化程度增加,强度、硬度升高,延伸率下降.但当拉拔温度为300℃,道次变形量增加到25%时,丝材发生动态再结晶,使强度硬度下降,延伸率升高.过高的拉拔温度和道次变形量会使丝材发生断裂,随着温度的提高,丝材所能承受的最大变形量逐渐减小.     

退火温度对Zr-4合金异径管材力学性能影响研究

研究退火温度对Zr-4合金异径管材不同变形量(50%和一次退火后再变形量为18%)的室温和高温力学性能的影响,并采用光学显微镜观察了变形量为50%和一次退火后再变形量为18%,退火制度为523℃/3.5h的金相组织。结果表明:变形量为50%的Zr-4合金异径管材的室温力学性能取决于一次退火温度;而一次退火后再变形量为18%的管段,其室温力学性能取决于二次退火温度。变形量为50%和一次退火后再变形量为18%的Zr-4合金异径管材的一次退火制度为540℃/3.5h时,其高温延伸率最大。经两次523℃/3.5h的退火处理,变形量为50%的管段,其金相组织为典型等轴状的完全再结晶形貌;经一次523℃/3.5h的退火处理后,再变形量为18%的管段,其金相组织形貌相对模糊和混乱,且晶粒中依然存在较强的方向性,典型形貌为消应力态。