轧制及退火工艺对C5100铜带材组织性能的影响

不同成品加工率及去应力退火工艺对C5100铜合金带材的组织及性能影响较大。采用维氏硬度计、拉力试验机、自制折弯仪等仪器分别检测带材的硬度、抗拉强度及折弯性能，结果表明：成品加工率越小，加工变形量小，成品带材机械性能更低。通过钟罩式光亮退火炉进行去应力退火后，带材硬度及抗拉强度无明显变化，延伸率大幅度提高，折弯性能也有所提高。27.3%成品加工率的带材经过去应力退火后，其延伸率由未退火的10.8%增加到17.0%，折弯未开裂，折弯变形橘皮不明显。随着去应力退火温度升高，带材机械性能有所下降，延伸率逐渐增加，折弯性能提高。当去应力退火温度为280℃，延伸率达到22.0%，但硬度及抗拉强度分别降至HV 201和607.6 MPa。折弯性能随着退火温度增加而提高，以230℃退火后，90°折弯未见开裂，但180°折弯橘皮严重，轻微开裂；以280℃退火，后折弯性能最好，180°折弯未开裂，橘皮不明显。     

连续退火工艺对低碳钢屈服强度的影响

通过对鞍钢连续退火线生产的低碳钢屈服强度进行分析,确定了影响低碳钢屈服强度的主要因素。利用MINITAB软件对连续退火工艺中退火温度、退火线速度和平整延伸率等因素进行DOE试验设计,分析并确定各影响因素对屈服强度的影响程度。结果表明,退火温度和退火线速度是屈服强度的显著影响因素,平整延伸率对其影响较小。     

冷轧变形量和退火工艺对高强高弹C5240组织和性能的影响

本文研究了冷轧变形量和退火工艺对高强高弹C5240组织和性能的影响,结果发现:采用真空熔铸+水冷模具浇铸可获得含大量等轴晶的C5240铸坯,且有尺寸较大的生长孪晶,650℃保温9h为合适的均匀化退火工艺。退火态C5240可进行82.5%冷轧变形而不开裂,室温变形加工性能较好。冷轧过程中,晶粒沿着轧制方向拉长,出现大量的位错和空位等缺陷。经过500℃+6h退火后,带材的晶粒较为均匀,也出现了一定量的生长孪晶,500℃+6h为合适的再结晶退火工艺。随变形量增加至82.5%,硬度提高至282Hv,屈服强度和抗拉强度分别达到了756和902MPa,断裂延伸率5.3%,而电导率略有降低至9.97%IACS,综合性能较好,表明位错密度对电导率的影响不大。强度的提高主要来源于大量的位错和Cu_(31)Sn_8+Cu_3P以及少量的SnO_2相以及位错和位错之间的相互交割作用,增加了位错滑移的阻力。再结晶退火后,延伸率提高至69.9%,而电导率略有提高,表明相对于电导率,位错密度对于塑性的影响较大。     

冷轧变形对CuNiCoSi合金组织和性能的影响

为通过形变热处理进一步提高CuNiCoSi合金的力学性能，对去应力热处理后1.0 mm厚的Cu-1.6Ni-1.2Co-0.6Si（质量比）合金带材分别进行了不同变形量的冷轧、固溶、时效和进一步冷轧，研究了固溶前和时效后冷轧对合金组织和性能的影响。结果显示：固溶前的冷轧变形量越大，固溶后晶粒组织越细，且这种晶粒组织可在时效后、时效+轻度冷轧后保留，从而提高合金强度，但韧化效果不明显。时效后冷轧可进一步提高CuNiCoSi带材的强度，对电导率影响不大，但塑性明显降低。通过冷轧-短时固溶-时效-冷变形组合处理，预期可获得屈服强度≥850 MPa、电导率≥40%IACS（国际退火铜标准）的CuNiCoSi合金带材。     

退火工艺对GH4169合金带材组织和力学性能的影响

为解决GH4169合金带材国产化制备工艺不成熟导致的组织及性能控制不稳定问题,对厚度为0.4 mm的GH4169合金带材的热处理工艺进行研究。讨论了不同退火温度、不同保温时间对带材金相组织、力学性能的影响,结果表明,退火温度对带材显微组织和力学性能存在显著影响,随着退火温度的提高,合金带材晶粒尺寸增大,同时合金抗拉强度、屈服强度和硬度呈下降趋势,而伸长率呈升高趋势;适当缩短保温时间可以使晶粒尺寸均匀,并起到细化晶粒的作用,与此同时,合金力学性能表现出抗拉强度、屈服强度和硬度增大,同时伸长率呈下降趋势。综合分析组织及性能,0.4 mm的GH4169合金带材最佳退火工艺为退火温度1 050 ℃、保温时间1.5 min,在该工艺下带材的晶粒度为8.5级,抗拉强度为870.5 MPa,屈服强度为389.5 MPa,伸长率为51.5%,维氏硬度为204HV1。     

二次退火对工业纯钛组织及性能的影响

研究了二次退火对工业冷轧纯钛微观组织和力学性能的影响。结果表明,二次退火对提高工业纯钛塑性加工性能具有重要作用。发现对出厂态冷轧纯钛带进行二次退火后晶粒尺度基本保持不变,而孪晶数量随退火温度的升高而增加。低于650℃对纯钛带进行退火处理后其屈服强度和抗拉强度基本不变,高于650℃对纯钛带进行退火处理其屈服强度明显下降;710℃×30 min二次退火能够在不改变工业纯钛抗拉强度的前提下明显降低其屈服强度,提高其断后延伸率,获得优异的加工性能。     

Zn-Cu-Ti变形锌合金异常力学行为

发现了Zn-Cu-Ti合金具有"加工软化"和"退火硬化"等异常力学行为.采用SEM、TEM、EDS等手段对合金冷轧和热处理态显微组织进行观察和分析.结果显示,该合金冷轧初始阶段(0%~40.6%),硬度略微升高,而继续提高变形率到40.6%~85.7%,合金硬度明显下降,表现出剧烈的"加工软化"行为.冷轧变形时,应变诱发动态再结晶,第二相析出增多,固溶Cu、Ti原子减少,固溶强化显著减弱,是引起合金"加工软化"的主要原因.对经过85.7%冷轧变形的带材在195℃和215℃下退火,带材强度显著升高,表现出明显的"退火硬化",且215℃退火比195℃退火同样时间的强度高.退火时第二相分解,Cu、Ti原子固溶于基体,固溶强化效应高于第二相强化,使合金表现出"退火硬化"行为.     

退火和平整工艺对08Al钢冷轧包芯线用冷轧薄带力学性能的影响

试验研究了退火工艺(820℃连续退火,670℃罩式退火和730℃罩式退火)和平整延伸率(0.8%,1.2%和1.5%)对包芯线用08Al钢(0.07%C,0.05%Al,0.0040%N)0.4 mm冷轧薄带组织和性能的影响。结果表明,连续退火薄带组织为铁素体+珠光体,屈服强度(300 MPa)和屈强比(0.78)高,延伸率(35%)较低,塑性差,不适合压制成形;730℃罩式退火薄带晶粒粗大,不均匀,成形性能差;670℃罩式退火薄带组织为再结晶铁素体和呈点链状的游离渗碳体,屈服强度(252 MPa)和屈强比(0.69)低、延伸率(48%)较高,成形性能好;随平整延伸率的增加,屈服强度和屈强比先降低后升高,延伸率下降。合适的平整率应控制在1.2%左右,成形性能最佳,应用效果良好。     

不同厚度低合金高强钢HC340LA性能均匀性控制

为解决不同厚度冷轧低合金高强钢HC340LA力学性能波动较大的问题,对连退工艺下力学性能的变化规律进行了分析。结果表明,不同厚度HC340LA钢的强度水平与退火时间有关,退火时间和退火温度可通过析出强化效果影响产品性能;当平整延伸率提高,产品如有屈服平台,屈服强度呈先降低后上升的趋势,否则始终呈上升趋势。通过退火温度和平整延伸率的差别控制,改善了不同厚度高强钢的强度水平波动和薄规格产品屈服平台大小等问题。     

平整和自然时效对超低碳烘烤硬化钢板性能的影响

研究了平整率(0～3.3%)和自然时效对830℃退火0.7 mm超低碳烘烤硬化钢板(%:0.003 0C、0.008Nb-0.003 Ti、0.003 0N和0.0030C、0.012Nb-0.012Ti、0.004 2N)力学性能和烘烤硬化性能的影响。结果表明,最初随平整率增加,由于柯氏气团减少和位错密度增加,屈服强度降低;当0.008Nb-0.003 Ti钢平整率达到0.48%,0.012Nb-0.012Ti钢平整率达到0.26%时,屈服强度降至最低;平整率继续增加由于冷加工硬化增强,钢的屈服强度升高。平整率过低和过高,均会导致烘烤硬化性能下降。平整率控制在0.5%～1.5%时,钢板能获得较低的屈服强度、较高的断后伸长率和最大的烘烤硬化性能。钢板经自然时效3个月,烘烤硬化性能和延伸率下降。     

Zn-Cu-Ti变形锌合金异常力学行为研究

发现了 Zn-Cu-Ti 合金具有“加工软化”和“退火硬化”等异常力学行为. 采用 SEM、TEM、EDS 等手段对合金冷轧和热处理态显微组织进行观察和分析. 结果显示,该合金冷轧初始阶段（0 %~40.6 %）, 硬度略微升高,而继续提高变形率到 40.6 %~85.7 %,合金硬度明显下降,表现出剧烈的 “加工软化 ” 行为. 冷轧变形时,应变诱发动态再结晶,第二相析出增多,固溶 Cu、Ti 原子减少,固溶强化显著减弱,是引起合金“加工软化”的主要原因. 对经过 85.7 %冷轧变形的带材在 195 ℃和 215 ℃下退火,带材强度显著升高,表现出明显的“退火硬化”,且 215 ℃退火比 195 ℃退火同样时间的强度高. 退火时第二相分解,Cu、Ti 原子固溶于基体,固溶强化效应高于第二相强化,使合金表现出“退火硬化”行为.      

冷加工变形率对工业纯锆管材组织与性能的影响

采用冷加工方法制备了R60702工业纯锆管材,研究了冷加工变形率分别为20%,30%,40%,50%,60%的冷加工及700℃×1 h真空再结晶退火对材料组织和力学性能的影响。结果表明:工业纯锆管材冷加工变形程度在20%时加工硬化明显,随着变形程度的继续增大,硬化程度趋于稳定;700℃×1 h退火后,不同冷加工变形率的管材组织均为再结晶组织,晶粒细化程度随变形率的增加逐渐加大,20%变形率在工业纯锆的临界变形区,晶粒粗大且不均匀;随着变形率的增大材料的强度变化不大,塑性有增加的趋势,20%冷加工变形率时的强度和塑性值均为最低。     

冷轧变形量和热处理工艺对电磁纯铁矫顽力的影响

试验用电磁纯铁0.5～2.5 mm冷轧板由3.5～4.5 mm热连轧电磁纯铁板(%:0.005C、0.50Al)经350 mm四辊可逆式精轧机冷轧而成。结果表明,电磁纯铁板获得较小矫顽力的最佳退火温度为850～900℃,退火升降温速度对矫顽力影响较小。当冷轧变形量由28.6%增加至88.9%时,900℃退火后纯铁板的矫顽力由29.8A/m增加到73.5 A/m,获得较小矫顽力的最佳冷轧变形量为≤45%。     

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。     

冷加工对316L不锈钢力学行为和组织的影响

采用室温拉伸及硬度测试研究了不同的冷变形量对316L不锈钢室温力学性能及硬度的影响,并通过OM、TEM对冷变形后组织结构的观察,分析讨论了不同变形后力学性能及硬度的变化机制.结果表明,冷变形使材料的强度和硬度得到大幅度提高,但塑性有所降低.冷变形量为25％时,钢的屈服强度可达到745 MPa,同时伸长率达到19.3％.随冷变形量的不同,该钢加工硬化能力不同.变形量低于2.5％时,强度、硬度增加的速度较快,而变形量高于约2.5％后,强度、硬度增加的速度却相对较小,其原因是变形机制不同.另外,冷变形后钢的屈服强度与硬度有着相似的变化规律,由此提出了由冷变形后硬度变化预测冷变形后拉伸屈服强度的方程.     

连退/热镀锌两用机组Ti-IF钢连退工艺研究

根据连退/热镀锌两用机组工艺特点,以不同碳含量的Ti-IF钢为试验材料,研究了连续退火温度和时间、冷轧压下率和预拉伸变形对Ti-IF钢组织、性能的影响。研究结果表明,退火温度在780～880℃变化时,试验钢的铁素体晶粒尺寸变化不大,碳含量较高时,晶粒较细。随着退火温度的升高,强度有所降低,延伸率和n90有所提高,但r90值基本没有变化;随着保温时间从30 s延长到45 s,强度变化不大,断后伸长率、n90、r90值有所提高;保温时间进一步延长到60 s,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、n90、r90值变化均不大;随着冷轧压下率的提高,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和r90趋于增加,而n90值趋于降低,r90值在冷轧压下率为80%时达到最大值;随着预拉伸变形量的增加,屈服强度明显提高,n90值和断后伸长率明显降低,抗拉强度基本不变,r90值趋于减小。对连退/热镀锌两用机组Ti-IF钢连退工艺进行了探讨。     

工业纯钛中的形变孪晶演变及其稳定性研究

采用轴向拉应力、周向压应力的方式对工业纯钛进行室温加工,研究不同加工变形量下孪晶组织和力学性能的演化规律,并通过变形样品退火后的组织与硬度变化表征孪晶的稳定性。结果表明:孪晶数量和尺寸与加工变形量呈线性变化,60%变形量样品中出现加工流线并达到塑性极大值;550℃退火出现再结晶晶粒,形变孪晶550℃以下可短时亚稳存在。     

冷变形及退火对薄板5182铝合金微观组织与力学性能的影响

本文研究了冷轧过程中不同的冷变形及退火工艺对薄板5182铝合金晶粒组织、拉伸性能与各向异性影响。研究结果表明,当退火温度在300℃时,5182合金中发生不完全再结晶。随着冷变形量的增加,拉伸强度先增加后降低,延伸率逐渐增加;当退火温度在320℃~380℃时,5182合金中发生完全再结晶,变形量为30%的试样晶粒发生异常长大形成粗大晶粒;而变形量大于50%的试样晶粒发生完全再结晶形成细小等轴晶。随着冷变形量的增加,拉伸强度略有增加,延伸率变化较小。     

室温ECAP变形纯钛孪生行为研究

室温下对纯钛进行多道次等径弯曲通道变形（ECAP），分别采用光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）、电子背散射衍射仪（EBSD）、室温拉伸和显微硬度观察，测试纯钛变形过程组织演变和力学性能变化规律，探讨纯钛室温变形机制和孪生行为。结果表明，纯钛ECAP变形过程中出现■拉伸孪晶和■压缩孪晶，随着挤压道次的增大，孪晶数量先增大后减小。孪晶的出现有效改变晶格取向，激发进一步位错滑移，辅助塑性变形过程，使纯钛显微组织有效细化，经过4道次ECAP变形，平均晶粒尺寸由约63.79μm细化至约2.81μm。1道次变形后晶粒细化效果最显著，平均晶粒尺寸比变形前减小约94%；随着变形道次的增加，晶粒细化效果减弱，4道次变形后平均晶粒尺寸累积减小约95.6%。同时，大量位错、孪晶和亚晶的形成，使得位错、孪晶以及亚晶之间的相互作用加强，显著提高了纯钛的屈服强度和显微硬度，4道次变形后，屈服强度从215 MPa增加到600 MPa，增幅为179%；显微硬度从HV 129增加到HV 200。由于1道次变形后晶粒细化效果最显著，并且出现大量孪晶和位错，屈服强度与硬度的增幅也最大。     

火次变形量及退火温度对Gr.9合金管材组织与性能影响

研究了火次变形量和退火温度对Gr.9合金管材显微组织和力学性能的影响,探讨了高强Gr.9合金管材的制备方法。结果表明:采用取消成品轧制道次前退火工序以增加火次变形量的方法及优化去应力退火温度可制备出满足标准要求的高强Gr.9合金管材。增加火次变形量使管材的强度提高,但塑性有所下降;同时使管材流线组织更为明显,晶粒破碎程度更为充分。经过470℃×90 min去应力退火后,火次变形量较大的管材强塑性可达到较优的匹配,从而满足Rm≥862 MPa,Rp0.2≥724 MPa,A50≥12%。