多晶铝轧制变形的织构演变 Ⅱ．理论模拟

采用Taylor类型多晶体塑性变形模型,模拟了初始自由分布和近似立方织构多晶铝的轧制织构演变.应用取向线分析方法将不同模型的理论计算结果进行了系统分析,并与实测轧制织构进行了比较.结果表明:在低轧制变形程度时,完全限制(FC)模型计算结果的取向分布较其它模型更符合实际结果.在较高程度轧制变形时,对于初始自由分布的多晶铝轧制试样,lath模型与实验符合较好;而对于初始具有近似立方织构的样品,使用混合模型结果较佳.     

多晶铝轧制变形的织构演变 Ⅰ．实验研究

采用取向分布函数和取向线分析方法研究了初始自由分布和具有近似立方织构的多晶铝轧制织构的演变规律.结果表明:随着轧制变形的进行,对于初始自由分布的样品,晶粒取向主要向α,β取向线附近聚集,其形变织构主要由C,S及B织构组成,且3种织构成分密度值相差不大;对于初始具有近似立方织构的样品,晶粒取向主要向β取向线上聚集,其形变织构主要由C,S织构组成,B织构成分相对较弱.2种情况下S织构成分体积分量均比C,B织构高.     

TEXTURE EVOLUTION OF POLYCRYSTALLINE ALUMINUM DURING ROLLING DEFORMATION － I. Experimental Study

采用取向分布函数和取向线分析方法研究了初始自由分布和具有近似立方织构的多晶铝轧制织构的演变规律.结果表明: 随着轧制变形的进行, 对于初始自由分布的样品, 晶粒取向主要向α, β取向线附近聚集, 其形变织构主要由C, S及B织构组成, 且3种织构成分密度值相差不大; 对于初始具有近似立方织构的样品, 晶粒取向主要向β取向线上聚集, 其形变织构主要由C, S织构组成, B织构成分相对较弱. 2种情况下S织构成分体积分量均比C, B织构高.     

润滑剂对高纯铝形变织构的影响

采用ODF法（晶体取向分布函数法）研究和分析了润滑剂对高纯铝冷轧形变织构的影响,揭示了两种润滑条件下形变织构的演变规律。结果表明:大冷轧变形程度下,采用机油润滑,形变织构为典型的面心立方金属的轧制织构,即由强的B-、Cu-及S-织构组分构成,而且取向分布的密度峰值处在S-取向位置;煤油润滑时轧制织构相对较弱,但Cu织构最强,同时产生了明显的剪切织构{001}<110>（Rot.Cube-织构）。采用机油润滑时,轧制变形比较均匀。低变形轧制时晶粒取向聚集于α线,随变形量的增加,向β线取向聚集,大变形量下最终形变织构为铜型轧制织构;而煤油粘度小,轧制过程中接触表面摩擦因数较大,不均匀变形严重,低轧制程度时发现有表面剪切Rot.Cube-织构,随着塑性变形的增大,Rot.Cube-织构逐渐向Cu-取向转化;变形至95％后,随着变形程度的增加,S-织构减弱。     

润滑剂对高纯铝形变织构的影响

采用ODF法研究和分析了润滑剂对高纯铝冷轧形变织构的影响,揭示了两种润滑条件下形变织构的演变规律.结果表明大冷轧变形程度下,采用机油润滑,形变织构为典型的面心立方金属的轧制织构,即由强的B-、Cu-及S-织构组分构成,而且取向分布的密度峰值处在S-取向位置;煤油润滑时轧制织构相对较弱,但Cu织构最强,同时产生了明显的剪切织构{001}〈110〉(Rot.Cube-织构).采用机油润滑时,轧制变形比较均匀.低变形轧制时晶粒取向聚集于α线,随变形量增加,向β线取向聚集,最终形成铜型轧制织构;而煤油粘度小,轧制过程中接触表面摩擦系数较大,不均匀变形严重,低轧制程度时发现有表面剪切Rot.Cube-织构,随着塑性变形增加,Rot.Cube-织构逐渐向Cu-取向转化;变形至95%后,随着变形程度增加,S-织构减弱.     

形变细化晶粒和润滑轧制对Ni-9.3at.%W合金基带立方织构形成的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线四环衍射(XRD)技术、电子背散射衍射(EBSD)技术分析研究了形变细化晶粒、润滑轧制对Ni-9.3at.%W(Ni9.3W)合金基带立方织构形成的影响。结果表明,采用形变细化晶粒的方法能有效提高Ni9.3W合金基带的立方织构含量,并且随着初始形变量的增加,晶粒细化程度越大,立方织构含量越高,采用优化的形变细化晶粒工艺使得Ni9.3W合金基带立方织构含量提高了9.8%。另外,增加形变细化晶粒后的轧制总变形量,立方织构含量进一步提升了24.7%,根据以上结果,确定了初始坯锭制备阶段的参数。在此基础上,研究了轧制变形的润滑与非润滑对立方织构形成的影响,相比非润滑轧制而言,采用润滑轧制,轧制织构中获得了较多的S取向与Copper取向,经再结晶退火后,润滑轧制基带的立方织构含量比非润滑轧制基带的立方织构含量高9.6%,达到了86.7%(<15°),而且孪晶界数量、小角度晶界含量均要优于非润滑轧制,说明润滑轧制对立方织构形成有着积极的影响。     

激光毛化对3003铝合金织构及性能的影响

采用不同粗糙度的YAG激光毛化冷轧辊对3003铝合金板进行不同变形量的冷轧,利用取向分布函数(Orientation Distribution Functions)探讨了采用激光毛化冷轧辊轧制条件下3003铝合金变形织构随冷轧变形量的变化过程.结果表明:经激光毛化辊轧制后的铝板,其强度与普通板接近,但塑性高于普通板.采用激光毛化辊轧制在样品中产生相对较强的S织构{123}〈634〉,其强度随冷轧变形量增加而增强.在90%变形量时,样品中产生较强的旋转立方取向{001}〈110〉,随着变形量的增加,此旋转立方取向的强度逐渐减少并消失.样品中还含有少量的Cu织构、Brass织构及少量的Goss织构组分.     

形变细化晶粒和润滑轧制对Ni9.3W合金基带立方织构形成的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线四环衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术分析研究了形变细化晶粒、润滑轧制对Ni-9.3 at%W(Ni9.3W)合金基带立方织构形成的影响。结果表明,采用形变细化晶粒的方法能有效提高Ni9.3W合金基带的立方织构含量,并且随着初始形变量的增加,晶粒细化程度增大,立方织构含量增高,采用优化的形变细化晶粒工艺使得Ni9.3W合金基带立方织构含量提高了9.8%。另外,增加形变细化晶粒后的轧制总变形量,立方织构含量进一步提升了24.7%。相比非润滑轧制而言,采用润滑轧制,轧制织构中获得了较多的S取向与Copper取向,经再结晶退火后,润滑轧制基带的立方织构含量比非润滑轧制基带的立方织构含量高9.6%,达到了86.7%(15°),而且孪晶界数量、小角度晶界含量均要优于非润滑轧制,说明润滑轧制对立方织构形成有着积极的影响。     

基于多晶体塑性模型的纯铜轧制有限元模拟

以晶体塑性有限元理论为基础,在有限元软件ABAQUS中通过Voronoi图的多晶模型对不同初始取向的两种多晶纯铜试样轧制后的变形进行了分析.结果表明,轧制后多晶纯铜试样中晶粒自身的变形与其内部的应力、应变都不均匀,且与其取向、大小、形状及晶粒间的相互作用相关.     

柱状晶对Fe-3%Si电工钢冷轧织构演变规律的影响

Fe-3%Si电工钢铸锭中普遍存在柱状晶,其晶体学及形状各向异性对随后的热轧、冷轧及退火织构产生很大的影响.利用xRD与EBSD技术对长轴分别平行于轧面法向(ND),轧制方向(RD)和横向(TD)的柱状晶冷轧样品的织构及组织进行了研究,并对晶界的特殊作用进行了分析.结果表明,中等压下量下,3种柱状晶样品具有不同程度的{001}织构遗传性,即3种样品均不同程度的摆脱了{111}线织构的形成;柱状晶长轴平行于ND和TD时,{001}取向在冷轧时得到大的保留;柱状晶长轴平行于RD时,得到最强的{111}〈112〉织构;柱状晶长轴平行于TD时,冷轧组织中旋转立方织构及{111}〈110〉织构较强.此外,3种样品的织构均表现出由立方→{001}〈130〉→{113}〈251〉的过渡路径,与等轴多晶样品沿α线和γ线转动的路径不同.不同方向的柱状晶晶界对冷轧变形过程中晶粒转动的作用不同,但因晶粒尺寸大而作用有限,且与初始取向相关.     

涂层导体用Ni9W合金基带再结晶及强立方织构的形成研究

采用X射线四环衍射技术对比分析了通过冷轧和轧制中间热处理制备的2种Ni-9.3at%W(Ni9W)合金基带的轧制织构和再结晶织构,研究了不同Ni9W合金基带在热处理过程中轧制织构向再结晶织构的演变。其次,采用背散射电子衍射(EBSD)技术对以上2种Ni9W合金基带的微观组织和立方织构进行了表征。结果表明,与传统冷轧Ni9W合金基带的轧制织构相比,经轧制中间热处理后其轧制织构中S取向和Copper取向的含量增加、Brass取向的含量减少,使其轧制织构的类型介于Brass型轧制织构与Copper型轧制织构之间。2种Ni9W合金基带经低温回复后,其轧制织构含量均有一定的增加;另外,再结晶过程中轧制织构的含量均迅速降低,但立方取向的含量并没有明显增加,而是出现大量的随机取向,Ni9W的再结晶具有了连续再结晶的特征,这也是导致Ni9W合金基带较难形成立方织构的一个主要原因。虽然经过轧制中间热处理后Ni9W合金基带在初始再结晶完成后并没有形成一定强度的立方织构,但其立方取向的含量仍然能在进一步热处理过程中通过立方取向晶粒的长大而得到加强。最后,采用轧制中间热处理制备的Ni9W合金基带经两步高温热处理后其立方织构的含量达到84.5%(15°)。     

交叉轧制对纯钼板织构、力学性能及各向异性的影响（英文）

为了研究变形织构对力学性能的影响,对纯钼板进行不同工艺的交叉轧制,然后表征所得钼板的织构、力学性能和显微组织。结果表明:交叉轧制有利于钼板形成旋转立方织构,即{001}110织构,其取向密度随着轧制总变形量和当前道次变形量的增大而增大;当轧制总变形量达到96%或更高时,钼板会形成以{001}110织构为主导的晶粒取向,而纤维织构变弱,同时立方织构{001}100完全消失。{001}110织构的存在有利于交叉轧制钼板轧制方向和垂直轧制方向的强度提高和塑性降低。     

工业纯铜极薄带异步轧制的织构演变

在轧制过程无退火处理的条件下,通过同步轧制和异步轧制将工业纯铜从5.8 mm轧薄至20μm。采用取向分布函数和取向线分析方法研究了轧材织构的演变规律。结果表明:均匀退火后的原料初始织构主要为旋转立方织构{100}011,在剧烈塑性变形过程中,晶粒取向主要在β线上聚集,其形变织构主要由铜型织构{112}111和黄铜织构{011}211组成。样品在减薄过程中,织构强度不断增加,但在轧制后期织构增长速率并未因塑性变形程度的增加而减缓,反而显著增加。     

冷轧织构对电容器用铝箔退火时立方取向形成的影响

近年来的研究表明,在退火电容器用铝箔织构中随着立方取向百分数的增加,可以得到大的比容,所以有可能缩小电解电容器的尺寸。文献指出,织构的立方取向(KT)强弱程度取决于取向的比例,而取向确定着轧制织构(ТП)(112)〈111〉、(110)〈112〉及其中间织构{135}{211}的类型,但是不能得出适用预知织构立方取向的轧制织构特性值。本文目的是确定与织构立方取向程度有最     

横轧3 104铝合金变形织构的研究

应用极图分析及织构定量计算的方法，研究了横轧对3104铝合金变形织构的影响，结果表明：在与常规轧制相同压下量的横向轧制下，3104铝合金中的｛112｝，｛213｝丝织构体积百分数均低于常规轧制时各组分的体积百分数，而横向轧制则使得｛102｝丝织构增加较多，在横向轧制过程中出现强旋转立方织构和新｛110｝＜557＞取向的织构。     

剪切变形方向特征对高纯铝箔轧制织构的影响

运用取向分布函数(ODF)研究了每个轧制道次的剪切变形特征对高纯铝箔轧制织构的影响.提出用中性角的相对大小来量化轧制剪切变形作用方向改变的位置,运用Taylor晶体塑性变形理论模拟计算了中性角的相对大小对轧制织构演变的影响.实测与模拟的轧制织构特征表明:中性角靠近轧制变形区的中心位置有利于形成{001}<110>剪切织构,从而证实了除剪切变形的程度外,剪切变形方向改变的位置也是影响高纯铝箔轧制织构的重要因素.     

微量铍对高压阳极电容铝箔再结晶织构形成的影响

采用晶体取向分布函数方法（ODF）研究和分析了在高压阳极电容铝箔加入微量铍（Be)对形变织构和再结晶织构形成的影响。结果表明：在高纯铝中添加微量铍,变形组织组分的强弱发生变化,随铍含量的增加,S织构和C织构组分减弱,B5织构的铍含量为0．0020％时取向密度最小。成品退火时,添加0．0020％铍,再结晶立方织构最强,R取向较弱;在其它情况下,立方织构均减少,R织构增加。由于铍能与铁等微量杂质元素形成化合物,析出后可净化基体,降低基体中杂质铁的浓度,减少铁对位错和空位运动的阻力,从而影响变形组织的组成和降低高纯铝再结晶温度,促进再结晶立方取向核心的形成与长大。     

Cu极薄带轧制中滑移与变形的晶体塑性有限元模拟

为了定量描述晶粒取向和结构对极薄带轧制微观塑性变形非均匀性的影响,采用晶体塑性有限元方法(CPFEM)和Voronoi图的多晶模型,考虑试样尺寸、晶粒尺寸、晶体取向及其分布,模拟了不同厚度Cu极薄带在相同压下率条件下的滑移与变形行为,得到了介观尺度上Cu极薄带的微观应力-应变和启动滑移系分布.模拟获得的应力-应变曲线和实验测得的曲线基本一致,验证了晶体塑性有限元模型的准确性.通过对40%压下率Cu极薄带轧制变形的研究表明,无论是在晶粒内部还是在晶粒间,材料内部的变形都非常不均匀,这种不均匀性主要是由初始晶粒取向和结构不同、近邻晶粒取向差以及变形时滑移系的运动特性和晶粒旋转不同引起的.滑移系首先在自由表面和晶界处被激活,而后引起晶粒内部滑移系的启动与运动.     

分级退火对高纯铝箔再结晶织构的影响

采用晶体取向分布函数（ODF），极图和TEM分析了高纯铝箔在不同的分级退火工艺过程中再结晶结构的演变，研究结果表明：高纯铝的变形结构主要由S取向组成，另含有少量的Cu织构和Bs织构，2级退火箔材中立方织构含量高于3级退火的；其中在200度低温退火时在亚晶界形成立方核心，并沿亚晶界析出含铁化合物，520℃高温退火后立方织构取向密度最大，R织构含量最少，在250℃低温退火时，形成复大角亚晶界，铁固溶在铝基体中，520℃高温退火后铁在晶内析出，立方织构减少，R取向增强。     

应变路径变化对纯镍组织和织构的影响

采用背散射电子衍射（EBSD）和X射线衍射（XRD）技术对比分析了两种应变方式（单向轧制和交叉轧制）对大变形量（厚度方向压下量90%）纯镍形变组织和织构以及随后热处理过程中组织和织构演变的影响。结果表明：单向与交叉轧制纯镍的形变微观组织均以层片状组织为主,但前者储存能高于后者;单向轧制纯镍的宏观织构是典型的铜型冷轧织构,而交叉轧制纯镍的主要织构组分是黄铜和旋转型黄铜织构,且前者的织构强度明显高于后者。对两种方式形变样品在不同温度下进行退火处理,发现单向轧制样品中形成了以立方织构为主的再结晶织构,且随着退火温度的升高,立方织构的强度逐渐增强;而交叉轧制样品则形成了弱的再结晶纤维织构,其强度远小于单向轧制样品的再结晶织构强度。另外,单向轧制样品在高温800°C保温处理后,出现了少量异常长大晶粒,这是由于取向相近的立方取向晶粒聚集形成团簇,使得微观取向分布不均匀造成的;而交叉轧制方式可以抑制热处理过程中的晶粒异常长大。