DT4C电磁纯铁冷轧板的研制

分析了多种因素对电磁纯铁冷轧板磁性能的影响。通过控制钢的成分和洁净度，优化轧钢工艺，并在α→γ相变温度以下较高的温度区进行热处理，显著改善冷轧板磁性能，成功开发了DT4C冷轧薄板生产工艺技术，实现了工业化稳定生产。所开发的DT4C磁性能优良，矫顽力Hc由普遍35-48A／m降低到普遍12～28A／m，产品DT4C牌号命中率达到85％以上。     

真空轧制钛/钢复合板的组织与性能

钛/钢复合板兼具钢的良好力学性能及钛的优异耐腐蚀性,广泛应用于石油、化工、电力及海洋工程等领域。南钢采用真空轧制复合法制备的钛/钢复合板,不添加过渡层,其拉伸性能、弯曲性能及剪切强度等均满足标准要求,而且剪切强度平均在209 MPa左右,超过标准要求的140 MPa。钛/钢复合板的各项性能达到GB/T8547-2006标准R1类复合板的要求。     

钛/钢复合板及其制备应用研究现状与发展趋势

随着钛/钢复合板的应用领域不断拓展,市场对钛/钢复合板的尺寸和性能都提出了新的要求,现有的制备方法和工艺也面临着巨大挑战。本文从原材料情况、复合板尺寸、界面特征和力学性能等方面概述了钛/钢复合板研究现状,评述了钛/钢复合板目前的主要制备方法及其优缺点,综述了表面处理方法、热轧温度、过渡层金属和热处理工艺对钛/钢复合板界面结合质量的影响,阐述了钛/钢复合板的应用现状,指出了钛/钢复合板面临的主要问题及未来的重点研究方向。      

感应加热温度对冷?热轧制成形钛/钢复合板界面的影响

对钛/钢组坯进行冷轧预复合成形,将钛/钢预复合板感应加热至热轧温度后单道次热轧成形制备了钛/钢复合板,研究了感应加热温度对钛/钢复合板的界面组织和界面结合性能的影响。结果表明,冷?热轧制复合法制备的钛/钢复合板的界面结合紧密,没有孔洞和间隙。钛/钢复合板由于感应加热和热轧的时间较短（<5 s）,钛/钢界面仅有少量硬化层碎块,没有金属间化合物析出。钛/钢复合板的界面Ti和Fe元素扩散层宽度随感应加热温度增大而增大,950 ℃时界面扩散层宽度达到8 μm。在感应加热温度为750 ~ 950 ℃的条件下,钛/钢复合板的界面结合良好。      

真空制坯热轧钛/钢复合板工艺及性能

钛/钢复合板的需求量日益增多，真空制坯热轧复合法（VRC）是制备高性能钛/钢复合板的有效工艺。介绍了钛/钢复合板制备工艺的国内外现状和工艺特点。依托863重点项目“钛/钢复合板研究与生产技术开发”和十三五重大课题“容器板轧制复合原理与关键技术”，利用真空制坯热轧复合法（VRC）在实验室和钢厂进行了一系列钛/钢复合板的轧制试验，对复合板的界面组织与力学性能进行了分析。实验室制备的钛/钢复合板，界面生成了明显的TiC层，未发现氧化物等杂质，断口有大量韧窝生成，复合界面平均拉剪强度达到了230MPa。钢厂试生产的钛/钢复合板，宽幅达到3500mm，界面生成连续的β- Ti层，拉剪断口未检测到氧化物，拉伸、冲击、弯曲等力学性能均满足国家标准，剪切强度均在196MPa以上，已达国内领先水平。     

轧制温度对TA1/Q345复合板性能的影响

相对于爆炸复合法和爆炸轧制复合法而言,采用真空-轧制生产钛钢复合板的方法更加适应大规模生产需要.本实验将TA1钛材置于两块Q345钢材中间组成组合坯,组合坯经抽真空至0.1 Pa后密封,在840~930℃下进行加热轧制,对轧制复合样进行力学性能检测,并利用扫描电镜、X射线衍射分析及显微硬度仪对组织与界面结合度进行分析.在该实验条件下,钛钢复合板剪切强度在159 MPa以上,达到了1类复合板标准要求,870℃轧制复合板性能较优.900和930℃轧制时,钛发生相变,同时在界面处生成了较多的金属问化合物,钛和钢的变形抗力相差过大和变形不协调导致界面附近的内应力变大,这些因素都降低了界面的剪切强度.840℃轧制后剪切强度低的原因是由于温度过低影响了界面附近元素的扩散.      

爆炸焊接钛-钢双金属材料热轧后的组织与性能

爆炸焊接钛 -钢双金属材料的热压加工情况十分复杂 ,由于加热时所形成的金属间化合物中间层的厚度不同 ,实际上可能会使双金属材料的强度降至零。俄罗斯伏尔加市国立工业大学研究了在最佳工艺制度下得到的爆炸焊接 BT1- 0钛与 CT3钢双层复合材料热轧 (轧制温度70 0℃和 80 0℃ )时的变形与强化过程。在拉伸试验时由于沿结合界面施加了 36 0 MPa～5 0 0 MPa的张力而保证了试样稳定的断裂 ,结合界面的显微硬度为 :钢 ,2 4 0 0 MPa～32 0 0 MPa;Ti,2 5 0 0 MPa～ 310 0 MPa。试样为楔形状 ,其钢层厚度为 4 .6 mm,钛层厚度沿长度方向变化…     

加热温度对镍中间层热轧钛钢复合板微观组织及力学性能的影响

以Ni为中间层制备钛/钢轧制复合板,借助扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和Instron万能拉伸试验机等分析手段,研究了850～950℃加热温度对钛钢复合板力学性能和显微组织的影响。结果表明:当加热温度在850～900℃时,剪切强度随温度升高而升高;加热温度为900～950℃时,剪切强度随温度升高而降低,最高剪切强度都在900℃时获得。以Ni为中间层有效阻止了Fe和C等元素扩散到Ti侧形成金属间化合物,界面化合物种类不随温度变化,但化合物量随温度升高而增加。轧制温度为850℃时,界面上金属间化合物非常少,对应的剪切强度最低;轧制温度为900℃时,复合板界面剪切强度最优,与之相对应的界面结构是较为充分的元素扩散以及少量的金属间化合物;轧制温度为950℃时,金属间化合物层急剧变厚,TiNi_3和孔洞急剧增多,因而严重削弱了界面的剪切强度。     

钛镍形状记忆合金丝材的加工新工艺

日本东北大学材料研究所研究成功一种钛镍形状记忆合金丝材的加工新工艺 ,被称为包套—碎屑挤压法。该加工方法的工艺过程主要包括如下几个步骤 :( 1 )通过包覆轧制制备由不同金属片组成的多层复合片材 ,各种金属层的厚度比取决于所需的化学成分 ;( 2 )把包覆轧制所得的复合片材切成碎屑 ,再将碎屑装填到容器中制成坯料挤压 ;( 3)将坯料挤压成细棒 ,然后再加工成细丝 ;( 4 )通过热扩散处理 ,使细丝成为想要得到的钛镍金属间化合物丝材。采用该工艺 ,可提高钛镍金属间化合物的加工性能 ,可以很大减径量取得具有良好显微组织的细丝钛镍形状记…     

钛及钛合金的相变软化行为

正20世纪80年代,Yada等人对传统钢在A_(e3)温度以上进行挤压和轧制试验时,首次提出了奥氏体向铁素体发生动态相变的观点。经过20多年的发展,钢动态相变的驱动力被证实来源于相变软化——高流变应力的奥氏体转变成低流变应力的铁素体。这种变形诱导相变发生的现象在钛合金中也有存在,但对该现象目前没有一个明确的解释。为此,对3种钛及钛合金的变形行为进行了深入研究,对产生     

纯铁中间层对热轧不锈钢复合板性能的影响

 为了减少不锈钢和碳钢热轧复合时结合界面形成脆性化合物,提高复合板的力学性能,在轧制温度为1 000、1 100及1 200 ℃,压下量约为70%的条件下,进行了添加不同厚度纯铁中间层的真空热轧复合试验。通过光学显微镜、SEM观察以及拉伸试验等,研究了纯铁中间层对复合板界面微观组织和拉伸性能的影响。结果表明,当加入不同厚度纯铁中间层时,同温度下不锈钢/碳钢复合板拉伸性能都有不同程度的提高。并且在小于70%压下量下,2 mm厚度的纯铁中间层可以完全阻止碳钢中的碳元素向不锈钢侧扩散,避免了碳铬化合物的形成,使结合界面的组织得到改善,力学性能得到提高。     

水平连铸复合成形铜铝层状复合材料的组织与性能

提出了一种可以制备冶金结合界面双金属复合板带的水平连铸复合成形新工艺,其具有短流程、高效的特点。采用该工艺制备了截面尺寸为70 mm×24 mm（宽度×厚度）的铜铝复合板,获得了可行的制备参数,研究了所制备板坯的组织形貌和性能。结果表明,铜铝复合板制备成形过程中,会形成由金属间化合物和共晶相组成的复合界面层。铝液和铜板表面接触,发生固液转变形成（II）层:θ相。随着铜原子不断的向铝液中扩散,当铜原子含量达到一定程度,θ相发生固相转变形成（I）层:γ相。达到共晶温度时,发生共晶转变形成（III）层:α+θ共晶组织。其中I层和II层均为铜铝金属间化合物,是裂纹产生和扩展的主要区域,因此界面层厚度是决定结合强度的重要因素。通过调整工艺参数可以优化凝固过程中铜铝复合板内的温度场分布,进而控制复合界面层的形成过程,因此工艺参数之间的合理匹配是改善复合层组织结构和增大板坯结合强度的关键。      

低温板坯加热取向3%硅钢热轧板的研究

研究的两种取向硅钢(%:No1-0.042C、3.16Si、0.009Al、0.07Mn、0.50Cu、0.015S、0.0084N和No2-0.040C、3.20Si、0.014Al、0.22Mn、0.49Cu、0.016S、0.008 2N)由50 kg真空感应炉冶炼,锻成(mm)350×120×35板坯,经1 250℃30 min加热,开轧温度1 100℃,5道次热轧成2.3 mm板,终轧温度950～1 000℃。实验结果表明,两热轧板沿板厚方向存在组织和织构的不均匀性,热轧板次表层为再结晶组织,有较强的Goss织构组分;中心层为形变组织,具有典型的形变织构。含0.22%Mn的No2钢次表层{110}〈001〉织构组分比含0.07%Mn的No1钢弱,中心层{001}〈110〉织构组分大大强于0.07%Mn No1钢,导致两者磁性能差异,0.22%Mn No2钢磁感应强度(B₈₀₀)和铁损(P_1.7/50)分别为1.87 T和1.24 W/kg,0.07%Mn No1钢分别为1.88 T和1.18 W/kg。     

不锈钢-碳钢复合带肋钢筋的制备工艺研究

摘要：使用金属熔覆和热轧的方法成功制备了覆层为Cr13不锈钢的复合钢筋。通过有限元数值模拟发现,在粗轧区域的高温变形过程,塑性应变主要集中在轧件表层和1/4位置,芯部的变形较表层偏小,随着变形的不断进行,塑性应变不断向碳钢芯部渗透。复合钢筋在成品机架K1变形时,不锈钢全部包裹在碳钢上,但是在横断面的不锈钢覆层厚度分布不均匀,在复合钢筋横肋根部的不锈钢覆层厚度最薄,在横肋顶部的不锈钢覆层厚度最厚。复合钢筋的开轧温度为1130℃,精轧温度为1000℃。复合钢筋成品的界面结合良好,达到了冶金结合状态,在界面处Cr的扩散层厚度达到了32μm。复合钢筋成品的各项力学性能均达到了国标要求。     

SUS436L超纯铁素体不锈钢夹杂物的形成机理

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱面扫描等仪器设备研究了钛稳定化SUS436L超纯铁素体不锈钢板材的夹杂物类型,结合热力学计算分析各类夹杂物的生成机理。结果表明,SUS436L不锈钢的夹杂物主要包括纯TiN颗粒、TiN包裹MgO·Al_2O_3尖晶石的复合夹杂以及Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物;当w([N])为0.007 0%、钢液温度为1 600~1 650℃时,平衡钛质量分数为0.23%~0.38%;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,w([Mg])大于0.000 8%时生成MgO·Al_2O_3,w([Mg])大于0.004 4%则生成MgO;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,钙处理后w([Ca])为0.000 14%~0.000 36%、大于0.000 36%时分别生成低熔点的12CaO·7Al_2O_3及3CaO·Al_2O_3,且在钛合金化后易生成低熔点的Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物。     

高硼不锈钢板的组织演化及制备工艺研究

采用常规“模铸”工艺制备的高硼不锈钢热加工性能差，而且成品板的强度较高但塑性差，难以进行再加工。针对这些难点，分别基于“模铸+复合轧制”以及“薄带连铸+热轧”工艺，成功制备出2. 1%（质量分数）B不锈钢板，研究了不同制备工艺对组织演化和力学性能的影响规律，并对热加工性能和塑性改善的机理进行了探讨。结果表明：与常规热轧相比，“复合轧制”能有效改善高硼不锈钢板的边裂，而且由于复合板包覆层对高硼不锈钢层具有几何约束的作用，成品板塑性显著改善，伸长率为15. 5%，是常规工艺所制备不锈钢板的2. 4倍；在（亚）快速凝固条件下，2. 1%B不锈钢铸带中硼化物的细微化和弥散化效果较为明显。热轧变形后，边部区域的硼化物的平均粒径小于3. 0μm，固溶处理后，薄板的室温伸长率为14. 1%。上述研究结果为难加工、塑性差的金属材料的制备工艺的开发提供了新的思路。     

Layered composites made from bimetallic strips produced by plasma spraying of TiAl on niobium

The production and structure of a multilayer TiAl/Nb composite material made from bimetallic TiAl/Nb strips fabricated by plasma spraying of TiAl granules onto niobium plates are studied. Here, 3-mm-and 2-mm-thick plates of a layered composite material (LCM) are produced by hot isostatic pressing of a stack of 35 bimetallic plates followed by hot rolling (the total degree of reduction is 78.6 and 85.7%, respectively). The LCM consists of discontinuous TiAl layers separated by niobium layers, and the adhesion between the layers is good. Diffusional intermediate layers form at the TiAl/Nb interfaces in the 3-mm-thick LCM and consist of the following two solid solutions: an α₂-Ti₃Al-based solid solution contains up to 28 at % Nb, and a niobiumbased solid solution contains up to 27 at % Ti and 32 at % Al. The diffusional intermediate layers in the 2-mmthick LCM plates consist of an α₂-Ti₃Al-based solid solution with up to 16.0 at % Nb; a τ-Ti₃Al₂Nb-or Ti₄Al₃Nb-based solid solution with 51.5 at % Ti, 32 at % Al, and 16.5 at % Nb; and a niobium-based solid solution with up to 22 at % Ti and 30.5 at % Al. When a bimetallic TiAl/Nb strip is fabricated by plasma spraying of granules of the Ti-48 at % Al alloy, this alloy is depleted of aluminum to 42–45 at %, and the fraction of the α₂-Ti₃Al phase in the sprayed layer increases. When the LCM is produced by hot isostatic pressing followed by hot rolling, the layer of plain niobium (Nb1) dissolves up to 5 at % Ti and 7 at % Al.     

变质处理高碳高速钢导板的研究

导板是线材轧机的关键备件，要求有优良的耐磨性，抗断裂性，抗粘钢性和热冲击抗力，常用高镍镍钢导板和高铬铸铁导板满足不了上述要求，使用寿命短，更换频繁，降低了轧机作业率，增大了工人劳动强度，高速钢具有硬度高，红硬性好和耐磨性好等特点，但铸造高速钢脆性大，通过调整高速钢成分和采用RE－Mg-Ti复合变质处理，可改变共晶碳化物的形态和分布，使高速钢冲击韧性大幅度提高，变质处理高速钢导板使用中不粘钢，不断裂，耐磨性明显优于普通导板。     

Effect of annealing on the structure and mechanical properties of the maraging steel N9K17M14-nanoamorphous alloy Co69Fe4Cr4Si12B11 composite material

The effect of annealing on the structure, mechanical properties, and fracture of a one-dimensional composite material consisting of a microwire made of maraging N9K17M14 steel with a surface layer of a eutectic soft magnetic Co₆₉Fe₄Cr₄Si₁₂B₁₁ alloy is studied. The optimum temperature of annealing of the composite material is found; as a result, high strength characteristics are achieved at good plasticity. The composite material with a nanoamorphous layer is shown to have the high strength characteristics of the matrix maraging steel at significantly higher plasticity. When the Co₆₉Fe₄Cr₄Si₁₂B₁₁ alloy is deformed in the composition of the composite material, it exhibits a plasticity effect, and this alloy fails in a brittle manner when deformed in the form of a wire or a ribbon. This effect becomes more pronounced upon annealing.