C-Mn钢热轧带奥氏体再结晶晶粒尺寸的预测

在研究板带控轧控冷过程中钢中显微组织演变过程奥氏体再结晶、碳氮化合物析出、奥氏体相变和组织性能对应关系的物理冶金模型的基础上，通过Gleeble-1500热模拟机和计算机模拟计算得出成分(％)0．16C，0．06Si，1．30Mn钢在1173～1081K经7道次热变形后奥氏体晶粒尺寸为43μm，同时实测7道次变形后轧钢组织中奥氏体尺寸为38μm，相对误差13％。计算机模拟计算的奥氏体再结晶晶粒尺寸与实测结果吻合较好。     

热处理工艺对高锰钢组织和硬度的影响

本文研究了水韧处理和时效处理对高锰钢组织和硬度的影响，采用激光共聚焦显微镜和X射线衍射仪（XRD）对其组织进行分析，采用显微硬度计测试其维氏硬度值。研究结果表明：水韧处理后的组织为奥氏体和少量的碳化物，当保温时间较短时，碳化物固溶不完全，随着保温时间的延长，碳化物完全溶解，奥氏体晶粒发生长大；相较于铸态组织硬度HV 461.6，水韧处理后组织硬度降到HV 229.9。随着时效温度的升高和保温时间的延长，首先会在奥氏体晶界处析出针状碳化物，然后这些针状碳化物会向晶粒内部长大，同时会在晶界处析出点状碳化物；随着时效温度的升高，显微硬度值逐渐增大，且在显微组织发生明显改变时，试样的显微硬度发生突增；当保温时间由1 h增至3 h时，试样的显微硬度值大都有所增加，但当时效温度为300 ℃和350 ℃时，试样的显微硬度值相差不大。     

1215MS易切削钢中组织与硫化物分析

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱、显微硬度测量仪以及热力学软件Thermo-Calc对1215MS易切削钢Φ12 mm盘条金相组织及硫化物夹杂进行了相组成及粒径与硬度解析。结果表明:1215MS钢中铁素体所占比例93%～96%,珠光体比例4%～5%;铁素体平均等效直径为22.30μm,珠光体的平均直径为16.83μm,硫化物均匀分布在晶界的边缘和铁素体中,硫化物的当量直径为5.077μm;MnS的平均维氏硬度值为80 HV10,铁素体硬度值为100 HV10,珠光体硬度值为175 HV10。     

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）。     

6061T6铝合金流动摩擦挤压成形性能及微观组织

通过单点流动摩擦挤压成形试验,研究了工具头转速(ω)、下压量(?l)、下压速度(v)、工具头直径(D)对6061T6铝合金成形性能的影响规律,获得了最佳的成形工艺参数:D=20 mm,ω=950 r?min-1,v=0.6 mm·min-1,?l=3.0 mm,在该参数条件下材料的成形高度最大,达到15mm。利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)对最佳条件成形后不同区域材料的组织进行观察和分析,结果表明:单点流动摩擦挤压成形后的试样由热影响区(HAZ)和变形区(DZ)组成,与母材相比,热影响区晶粒尺寸和形态并未发生明显变化,平均晶粒尺寸为26.5μm;变形区组织分布不均匀,搅拌区(Ⅱ(A)区)材料在工具头带动下发生三维搅动,组织细化不明显,平均晶粒尺寸为23.8μm,大角度晶界比例为45.1%。搅拌挤压复合变形区(Ⅱ(B)区)在搅拌挤压复合力作用下形成了细小等轴组织,平均晶粒尺寸仅为6.54μm。凹模拐角处(Ⅱ(C)区)组织最为细小,平均晶粒尺寸仅为3.75μm,该区域大角度晶界比例明显增加,达到81. 8%,材料在变形过程中发生了动态再结晶,形成了稳定的再结晶组织。     

节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的组织及性能

研究了节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的热轧及固溶后的力学性能和耐蚀性能,分析了其固溶和时效析出后的组织演变规律、冷变形过程中形变诱发马氏体相变及其磁性能.结果表明:该不锈钢的固溶组织为单相奥氏体,其力学性能和耐蚀性能均高于SUS304不锈钢;800℃保温4 h后,在晶界析出粒状氮化物,随着保温时间延长,逐渐沿晶界凸起片层状析出物并向晶内生长,保温20 h后,凸出的片层状析出物直径达20μm.冷轧压下率18.3%时尚未发现形变诱发马氏体组织,随着变形量增大,马氏体含量增多,磁导率上升,但与相同条件下的SUS304不锈钢相比,冷轧板固溶后相对磁导率可降至1.002,因此可用于低成本无磁不锈钢领域.      

变形对微合金钢在两相区变形时显微组织的影响

通过热处理试验和单道次压缩热模拟试验,研究了微合金钢加热到两相区变形时的组织演变规律,并分析了变形量的影响,使用OM、SEM和EBSD技术分析了试验钢的微观组织和取向分布。结果表明,试验钢加热到两相区保温后,奥氏体相变在原铁素体晶界上发生,变形时晶界上的奥氏体发生应变诱导相变,形成细小的仿晶界铁素体,变形铁素体发生动态回复或动态再结晶。随变形量和变形温度的提高,硬度下降,800℃下增加变形量,动态回复向动态再结晶发展,动态再结晶形核机制是亚晶转动生长,名义变形量为70%时得到均匀的超细晶组织,有效晶粒平均等效直径为2.7μm,大角度晶界的体积分数达到92.8%。     

回温变形温度对微合金钢显微组织的影响

 通过单道次压缩变形热模拟试验,研究微合金钢加热到两相区变形时的组织演变规律,并分析加热温度对其的影响。使用OM、SEM和EBSD分析试验钢的微观组织和取向分布。结果表明,加热后奥氏体相变在晶界上发生,740～800 ℃时奥氏体体积分数为20%左右,830 ℃时奥氏体体积分数大幅增加到50%。加热到两相区变形时,形变铁素体发生动态回复或动态再结晶,随变形温度增加,形变铁素体由动态回复向动态再结晶发展,亚晶界减少,830 ℃时大角度晶界比例达到91.2%,冷却后得到均匀的细晶组织,平均有效晶粒直径3.9 μm。     

9Cr18不锈钢半固态控温冷却显微组织特征

利用Gleeble3800热模拟试验机研究了不同冷却速率和不同保温温度条件下9Cr18不锈钢半固态控温冷却显微组织特征及硬度变化规律。结果表明：经不同速率由半固态冷却至室温后，显微组织仍存在固相区和液相区，固相和液相区域的显微硬度都较为稳定，固相显微硬度处于310～345 HV之间，液相显微硬度处于435～480 HV之间。不同冷却速率条件下固相区并未发生马氏体相变，为高温冷却下来的奥氏体组织。试样经1 050℃和800℃保温固相区域显微组织中出现马氏体组织，主要是由于在1 050℃和800℃保温过程中固相区域合金元素分布状态降低了奥氏体的稳定性，在保温后继续冷却过程中出现了奥氏体组织向马氏体组织的转变，导致试样的显微硬度有所上升。而550℃和200℃保温温度已低于原奥氏体化温度，因此在后续转变过程中奥氏体仍较为稳定，最终固相区域仍为奥氏体组织。     

热轧工艺参数对非调质钢F45MnV力学性能的影响

用热模拟实验机Gleeble-1500模拟了F45MnV钢(%:0.44C、1.18Mn、0.10V)热轧过程中的加热、轧制及冷却参数。通过实验发现,加热温度由950℃增至1100℃,钢中奥氏体平均晶粒尺寸由25.7μm增加至84.3μm;加热温度为1000～1050℃时,奥氏体晶粒尺寸为64.0～62.8μm,在该温度范围内轧制,有利于钢的质量控制和保证性能的稳定;随冷速由0.25℃/s增加至2℃/s,变形量70% 900℃,终轧的F45MnV钢的抗拉强度由815 MPa迅速提高至960MPa。     

GH2132合金混晶条带组织分析及其对力学性能影响

 混晶条带是影响GH2132合金组织及性能稳定性的重要因素,因此针对合金冷拉棒材出现的混晶条带缺陷进行了试验研究。利用金相、EPMA、EBSD和TEM手段,结合热力学平衡相图与硬度测试,揭示了混晶条带的主要成因,并分析了其内部微观组织状态及混晶组织对显微硬度的影响。结果表明,混晶条带组织中细晶区晶粒尺寸普遍小于10 μm,粗晶区晶粒最大可超过60 μm,而元素偏析与冷拉变形是造成晶粒大小差异并形成混晶条带的原因。合金铸态组织中Ti、Mo、C、B元素均表现出正偏析,其中C、Ti元素的偏析程度较高,能够在枝晶间析出MC与M₃B₂相,并最终遗传至奥氏体晶界;晶界溶质富集不仅起到钉扎作用,阻止再结晶过程晶粒长大,还能够通过溶质拖拽作用降低晶界的迁移速率而阻碍晶界变形,最终溶质富集区域形成细晶区、贫化区域形成粗晶区,并沿合金棒材组织冷拉方向表现出混晶条带。另外,在冷拉变形过程中,由于晶体取向不一,在受同样拉拔力条件下晶粒变形的实际应变并不一致,这也会加剧混晶现象。微观组织观察显示冷变形后细晶区与粗晶区相比形变更为均匀,组织内平均位错密度更高,混晶区域内存在退火孪晶与形变孪晶,但细晶区孪晶密度更高。最终混晶区存在的晶界数量不同、位错密度变化、孪晶分布的梯度组织,导致细晶区显微硬度明显高于粗晶区的硬度梯度。     

Recrystallization Behavior of a Heavily Deformed Austenitic Stainless Steel During Iterative Type Annealing

The study describes evolution of the recrystallization microstructure in an austenitic stainless steel during iterative or repetitive type annealing process. The starting heavily cold deformed microstructure consisted of a dual phase structure i.e., strain-induced martensite (SIM) (43 pct in volume) and heavily deformed large grained retained austenite. Recrystallization behavior was compared with Johnson Mehl Avrami and Kolmogorov model. Early annealing iterations led to reversion of SIM to reversed austenite. The microstructure changes observed in the retained austenite and in the reverted austenite were mapped by electron backscatter diffraction technique and transmission electron microscope. The reversed austenite was characterized by a fine polygonal substructure consisting of low-angle grain boundaries. With an increasing number of annealing repetitions, these boundaries were gradually replaced by high-angle grain boundaries and recrystallized into ultrafine-grained microstructure. On the other hand, recrystallization of retained austenite grains was sluggish in nature. Progress of recrystallization in these grains was found to take place by a gradual evolution of subgrains and their subsequent transformation into fine grains. The observed recrystallization characteristics suggest continuous recrystallization type process. The analysis provided basic insight into the recrystallization mechanisms that enable the processing of ultrafine-grained fcc steels by iterative type annealing. Tensile properties of the processed material showed a good combination of strength and ductility.     

形变强化和逆相变细晶强化对Fe-18Cr-8Ni钢组织和性能的影响北大核心CSCD

奥氏体不锈钢较低的屈服强度限制了它在结构件中的使用。采用形变和相逆转变方法分别制备出了高屈服强度的奥氏体不锈钢。利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子背散射衍射技术和万能试验机分别对奥氏体钢进行组织表征和力学性能测试,结果表明粗大的奥氏体晶粒在形变过程中形成位错、剪切带、应变诱导马氏体等组织,相逆转变方法获得了超细的无缺陷等轴奥氏体晶粒。形变强化和细晶强化均能明显提高奥氏体不锈钢屈服强度(280 MPa提升至550 MPa)的同时保持较好的塑性(伸长率46%和55%)。     

Analysis of DWTT property of thick X70 pipeline steel

The microstructures of X70 pipeline steels with different thickness specifications and different rolling reduction ratios were analyzed by metallographic microscope, scanning electron microscope, and electron backscatter diffraction techniques, and the original austenite microstructures were compared. The effect of compression ratio on the original austenite structure was studied. The results show that the large compression ratio in the rolling process is more conducive to refine austenite grains and improve the low- temperature toughness of thick X70 pipeline steel. However, due to the fact that the temperature during the finish rolling process is too low to permeate the center of the deformation, it is necessary to further use the low- temperature stage of the rough rolling process to perform deformation infiltration. Ultra- rapid cold cooling after rolling can improve the DWTT performance of the steel, but it is not sufficient to compensate for the fluctuation of DWTT performance caused by insufficient early austenite grain refinement.     

变形晶界对低碳钢显微组织的影响

对不同温度下变形和变形后再加热到奥氏体区的低碳钢SS400的显微组织进行了研究，结果表明：变形使奥氏体和铁素体晶界呈锯齿状，锯齿状的奥氏体晶界优先成为铁素体的形核位置，锯齿状的铁素体晶界有利于铁素体再结晶核心的形成。     

微合金化控轧控冷钢筋纵向金相组织研究

 对微合金化控轧控冷钢筋的纵向金相组织进行了研究,并分析了不同成分试验钢纵向“条带”组织的差异及形成原因。研究结果表明：偏析元素（P、Si、Mn等）在轧制过程中沿轧制方向呈条状分布,是20MnSi、20MnSiV钢产生带状组织的原因。铌及其碳氮化物的溶质拖曳和“钉扎”作用,使20MnSiNb钢的奥氏体未再结晶轧制温度提高到1050℃,在冷却过程中,先共析铁素体在形变奥氏体晶界和内部变形带均匀析出,随后沿形变奥氏体晶界（在先共析铁素体与奥氏体的界面上）生成珠光体带,最后在形变奥氏体晶粒内部形成贝氏体条。研究条件下优势形核点的排序为：形变奥氏体晶界和形变奥氏体晶内变形带、偏析元素和夹杂、再结晶奥氏体晶界。     

基于退火路径的中锰钢组织转变与力学性能

为了更好地指导中锰钢工业试制,利用扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜和拉伸试验机等研究了不同退火路径下低碳中锰钢的组织转变及合金元素配分行为,并评价了其对力学性能的影响.结果表明,热轧中锰钢的显微组织主要由铁素体、板条马氏体、粒状贝氏体和残余奥氏体构成.经冷轧变形后,原组织中的铁素体和马氏体晶粒破碎,残余奥氏体和M/A...     

含Sc铝镁合金的超塑变形机制

采用透射电镜研究了含微量Ｓｃ元素的ＡｌＭｇ合金在超塑变形过程中的显微组织和位错行为。结果表明：合金在超塑变形过程中发生了四个连续过程：①动态再结晶；②晶界向晶内激发位错；③位错在晶内密集并且受到第二相Ａｌ３Ｓｃ质点的阻碍作用，同时通过攀移越过晶内弥散分布的Ａｌ３Ｓｃ粒子；④位错向晶界运动并在晶界处消失。动态再结晶是合金在超塑变形中存在的组织效应，起到了细化晶粒，诱发微细晶超塑性的作用。该合金超塑变形的主要机制为晶界滑动伴随晶内位错运动