电场处理对冷拔TU1无氧铜组织与性能的影响

为探究电场对材料组织和性能的影响,对冷拔TU1无氧铜分别进行电场处理及真空处理,并对两种方式处理后的试样进行显微组织观察和力学性能测试。结果表明:电场处理后,冷拔铜棒硬度下降,其耐腐蚀性增强且塑性提高;在电场作用下,材料晶粒长大且有退火孪晶形成,位错密度降低,其晶粒及退火孪晶的尺寸分布与传统真空处理相比更为均匀;电场作用时若施加大电流,可促进大角度晶界和退火孪晶界形成,并促进形核、再结晶及细化晶粒,材料的力学性能及耐腐蚀性更为优异。     

大变形异步叠轧法制备超细晶铜材的再结晶研究

采用大变形异步叠轧法制备了超细晶铜材,研究了再结晶过程中铜材的组织演变过程、织构变化过程以及晶界特征分布情况.结果表明:经过220℃×35min和220℃×60min退火处理,分别获得0.1-0.2μm和0.5～1.0μm范围的超细晶铜材,主要晶界类型均属于低能晶界;六道次叠轧后的无氧纯铜板材在退火初始阶段仍为轧制织构,但由于剪切力的作用织构强点位置发生偏移、强度有所降低;随着退火时间的延长,织构组分发生变化,C取向发生孪晶转变,流向B/G取向.     

退火工艺对电铸铜组织和织构的影响

采用SEM和EBSD研究了电铸铜在不同温度退火后的微观组织、晶粒取向以及特殊晶界的变化规律。结果表明:电铸铜退火前组织细小,平均晶粒尺寸约为2μm,随退火温度的升高,晶粒逐渐增大,650℃退火后,平均晶粒尺寸达到9.6μm;电铸铜主要存在{110}、{001}、{111}三种织构,{110}织构组分含量最多,退火处理有利于形成{001}织构,随退火温度的升高,{110}、{111}织构逐渐减少;电铸铜中存在大量分布取向差为60°的∑3共格孪晶界,电铸完成后,{001}晶粒相对较大,并且周围∑3晶界较少;较低温度退火时,{001}晶粒由于自身晶粒之间晶界易迁移而长大,在650℃退火时,大尺寸的{001}取向晶粒吞并周围其它取向晶粒而长大。     

AZ31镁合金板弯曲限宽矫直增厚预置拉伸孪晶

采用弯曲限宽矫直增厚技术在具有强基面织构的原始AZ31 镁合金轧制板中预置拉伸孪晶,研究了弯曲限宽矫直处理前、后镁合金中微观组织和织构的演变及力学性能的变化.结果表明:弯曲限宽矫直处理后合金中的强基面织构被消除,转化为RD方向偏转织构,获得含量为22％的拉伸孪晶界,晶粒尺寸由(11±3)μm减小为(6.4±4)μm;再经过300℃×60 min退火处理后,RD偏转织构强度峰值由7.4降为6.0,晶内仍保留大量拉伸孪晶,晶粒尺寸增加到(7.7±4)μm,其断后伸长率为13.5％,屈强比由轧制态0.63 降至0.32,有利于改善塑性,提升镁合金板材的成形性能.     

退火温度对(Fe50Mn30Co10Cr10)97Al3高熵合金再结晶行为及力学性能的影响

以双相亚稳Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金为基体，通过添加Al元素，制备了(Fe50Mn30Co10Cr10)97Al3高熵合金。对其进行轧制及退火处理，研究了退火温度对合金再结晶行为、退火孪晶演变及力学性能的影响。结果显示，随着退火温度的升高，合金组织分别发生了部分再结晶、完全再结晶和晶粒长大现象。由于高熵合金具有严重的晶格畸变效应及迟滞扩散效应，使得合金在退火后表现出较高的再结晶温度（0.59 Tm）和抗晶粒粗化温度（700 ℃）。600～700 ℃退火态合金中形成大量退火孪晶，随着退火温度的进一步升高（800～900 ℃），由于晶界/孪晶界的迁移，退火孪晶界密度显著降低。拉伸试验结果表明，700 ℃退火态合金表现出良好的综合力学性能，抗拉强度为730 MPa，均匀延伸率为50.5%。同一退火温度下，单个晶粒中退火孪晶变体的数量与其晶粒尺寸有关，尺寸较小的晶粒中易形成单孪晶变体，尺寸较大的晶粒中易形成多孪晶变体。     

异步累积叠轧纯铜再结晶温度、时间对孪晶的影响

采用异步叠轧法辅以热处理制备超细孪晶铜材,研究了不同再结晶退火温度和时间,对退火组织和其中退火孪晶的影响。结果表明:当退火温度在185℃时,随着退火时间的延长,发生再结晶的区域增多,退火孪晶也相应增多,但是再结晶不完全;当退火温度在190℃时,在20～25min退火时间内形成了均匀细小的退火孪晶,退火孪晶大小在2μm左右;当退火温度达到220℃时,退火孪晶的尺寸明显长大,且数量有所减少,达不到所需的超细孪晶铜的要求。     

690合金中晶界网络分布的控制及其对晶间腐蚀性能的影响

利用形变及热处理工艺提高了690合金的低Σ重位点阵（Coincidence Site Lattice, CSL）晶界比例,通过电子背散射衍射（EBSD）技术表征了由不同类型晶界构成的网络特征,结果表明通过晶界工程处理,能够形成以大尺寸“互有Σ3n取向关系晶粒的团簇”显微组织为特征的晶界网络分布,这种显微组织是再结晶过程中多重孪晶充分发展的结果。通过晶间腐蚀浸泡实验表明通过晶界工程处理的样品抗晶间腐蚀性能较未经过晶界工程处理的样品明显提高。腐蚀后样品的显微形貌表明大尺寸“互有Σ3 n 取向关系晶粒的团簇”能够阻止晶间腐蚀向样品内部扩展,并且能够保护下层的显微组织。     

退火工艺对TWIP钢显微组织的影响

对特定成分的TWIP钢进行不同的退火处理,用金相、透射电镜对其拉伸变形前后的组织进行观察和分析.结果表明:退火后有退火孪晶和大量的层错存在,而且随温度的升高,晶粒尺寸变大、孪晶的数量和层错密度也随晶粒尺寸的增加而增大;此外孪晶移动到边界处会受到阻碍,形成非共格的孪晶界面.     

α-铁中的退火孪晶

应用真空热侵蚀方法,研究Armco铁晶粒长大晶界迁移过程中,退火孪晶形成的过程。观察到在低于A_3点退火后,在了770℃短时间保温,多数α-铁素体晶粒内出现细小亚结构。随着加热时间的延长,具有细小亚结构的晶粒逐渐消失,原先不含亚结构的晶粒,则逐渐长大。将加热温度提高至A_3点附近,显著加速晶界迁移的过程。在长大的晶粒中,出现两类退火孪晶。一类的性质与一般退火孪晶相似,似其非共格孪晶界经常出现于旧晶界附近。视晶粒间界与非共格孪晶界迁移的情况,这类退火孪晶在保温过程中,可能随晶界迁移而伸长,亦可能随非共格孪晶界迁移而变细或消失。另一类孪晶的特点是一端在晶粒间界上,另一端呈楔状。楔状孪晶界很稳定,在保温过程中,未发现任何变化,在晶粒间界上的一端,则与晶粒间界一起,发生迁移。根据观察结果,认为α-铁中退火孪晶形成的机构与Burke及Furnbull所提出的面心立方金属中退火孪晶形成的机构相似,退火孪晶的形成与晶粒间界迁移有密切关系。     

FORMATION OF ANNEALING TWINS IN α-IRON

应用真空热侵蚀方法,研究Armco铁晶粒长大晶界迁移过程中,退火孪晶形成的过程。观察到在低于A_3点退火后,在了770℃短时间保温,多数α-铁素体晶粒内出现细小亚结构。随着加热时间的延长,具有细小亚结构的晶粒逐渐消失,原先不含亚结构的晶粒,则逐渐长大。将加热温度提高至A_3点附近,显著加速晶界迁移的过程。在长大的晶粒中,出现两类退火孪晶。一类的性质与一般退火孪晶相似,似其非共格孪晶界经常出现于旧晶界附近。视晶粒间界与非共格孪晶界迁移的情况,这类退火孪晶在保温过程中,可能随晶界迁移而伸长,亦可能随非共格孪晶界迁移而变细或消失。另一类孪晶的特点是一端在晶粒间界上,另一端呈楔状。楔状孪晶界很稳定,在保温过程中,未发现任何变化,在晶粒间界上的一端,则与晶粒间界一起,发生迁移。根据观察结果,认为α-铁中退火孪晶形成的机构与Burke及Furnbull所提出的面心立方金属中退火孪晶形成的机构相似,退火孪晶的形成与晶粒间界迁移有密切关系。     

等通道挤压变形奥氏体不锈钢中孪晶细化机理

采用SEM和TEM分析了等通道挤压奥氏体不锈钢中孪晶的细化过程.结果表明,一道次变形后,原退火孪晶受剪切断裂,并在一些区域形成小的形变孪晶;随着挤压道次增加,孪晶通过孪生和滑移的方式进一步变形,滑移由晶界开始并向晶粒内部扩展,最后将大的孪晶破碎,在孪晶层状结构内部通过孪生方式形成二次孪晶,在随后的变形过程中,逐渐形成微米级孪晶组织.八道次挤压后形成纳米级的晶粒和细小的微孪晶组织.     

Fe-Mn TWIP钢退火态的微观结构特征

通过金相显微镜和透射电镜分析研究了退火态TWIP钢的微观结构特征.结果表明,经过600 ℃退火10 min后钢中存在冷轧的纳米级变形孪晶及少量位错;分别在700、800、900和1000℃退火10 min后,发现退火温度决定了退火孪晶的尺寸:随退火温度升高,退火孪晶尺寸增大.退火孪晶仅有少量在再结晶过程中产生,而大量的退火孪晶在再结晶结束后的晶粒长大过程中生成并长大.退火孪晶尺寸的大小影响了TWIP钢的力学性能,孪晶尺寸为2～5 μm时,试验钢表现出高强度,此时抗拉强度可达840 MPa;孪晶尺寸为30～50 μm时,试验钢表现出高的伸长率,可达到84.0%,表现出充分的TWIP效应.     

U弯变形及退火处理对690合金晶界网络分布的影响

采用取向成像显微技术对镍基690合金U弯样品及经退火处理后样品进行分析,研究对U弯样品进行表面晶界工程处理(GBE)的方法。结果表明:U弯样品沿厚度方向上存在形变量梯度,致使退火后样品的晶界网络在厚度方向上产生规律变化,局部区域(约10%拉伸变形层区域)形成高比例低∑重合位置点阵(CSL,∑≤29)晶界(约80%)。弯曲形变量对再结晶形核密度及孪晶形成几率的影响决定GBE处理效果,GBE处理的合适变形量稍大于再结晶的临界变形量:形变量过小时,不利于提高孪晶形成几率,甚至不发生再结晶;形变量过大时,不利于形成大尺寸的晶粒团簇,都不利于形成高比例低∑CSL晶界。     

退火温度对TWIP钢组织性能和氢致脆性的影响

采用电化学结合低应变速率拉伸实验(SSRT)的方法和OM、SEM等手段研究了退火温度对Fe-18Mn-0.6C TWIP钢充氢条件下力学性能和变形行为的影响,并探讨了各类微观组织结构对氢致脆性的作用。结果表明,TWIP钢晶粒尺寸随退火温度的升高逐渐增大,700℃退火板晶界处容易观察到(Fe, Mn)3C渗碳体。900℃退火获得的中等尺寸均匀晶粒的TWIP钢具有最高的强塑积。在电化学充氢和SSRT同时进行下,TWIP钢的强度和塑性大幅下降,随退火温度的升高,强塑积损失率(R)呈增大趋势。高温退火得到的大尺寸晶粒在变形中更容易产生形变孪晶,孪晶/孪晶交叉位置和孪晶/晶界交叉位置是氢致裂纹的主要来源。尽管相对低温退火得到大尺寸晶粒和界面处层错能(SFE)变化使TWIP钢在变形中不容易产生形变孪晶,但其局部粗大的碳化物与形变孪晶间产生的应力集中处极易形成空位,演化成裂纹源,使相对低温退火的TWIP钢本身塑性不高。低于800℃退火对TWIP钢提高氢脆抵抗力没有明显作用。     

退火温度对Fe-Mn-TWIP钢微观结构的影响

通过光学显微镜、X射线衍射技术和EBSD技术研究了退火温度对Fe-Mn-TWIP钢的微观结构的影响,结果表明冷轧态TWIP钢完成退火再结晶后,组织为全部的奥氏体,随着退火温度的提高退火晶粒的尺寸增大,在1000 ℃时达到了30～50μm.织构分析表明,当退火温度低于700 ℃时,受冷轧织构的影响,晶粒取向变化较小;而在高于700 ℃退火时,冷轧时的α取向-线织构痕迹逐渐减小,面织构的比率增加.取向分析表明,此时材料中存在较多的60.〈111〉孪晶的大角度晶界,由于孪晶成对称关系,导致材料的织构较弱.     

退火处理对稀土镁合金组织和性能的影响

研究了退火制度对一种稀土镁合金微观组织演变和力学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电镜观察显微组织，用XRD进行物相分析和织构分析，并在万能拉伸试验机上进行了力学性能测试。结果表明，随着退火温度的升高，形变孪晶逐渐消失，变形晶粒发生回复和再结晶，平均晶粒逐渐长大，由200℃时的6.35μm长大到350℃时的12.45μm,增大了96.1%。退火时间对稀土镁合金晶粒尺寸和织构构成的影响较小。稀土镁合金的基体晶内和晶界处分布着Al₂Y相，在液相中结晶，同时在固相中析出，凝固过程抑制α-Mg结晶晶粒的长大，细化凝固态初始晶粒尺寸；Al₂Y相在形变和热处理过程钉扎再结晶晶粒晶界，细化晶粒。随退火温度的升高，屈服强度和抗拉强度先降低后升高，伸长率先升高后降低。稀土镁合金试样经300℃保温60 min的退火处理后可获得最低的屈服强度和抗拉强度，分别为158 MPa和215 MPa,最高的伸长率16.0%。     

异步叠轧辅助退火制备超细晶铜材的形成机制及组织控制(英文)

对原始晶粒大小为60～100μm的铜材进行六道次大变形异步叠轧并辅助退火处理,获得晶粒大小为200nm的超细晶铜材,研究超细晶铜材的微观组织结构和性能。结果表明:六道次大变形异步叠轧后的超细晶铜材组织中存在大量的亚结构,也存在特定织构C组分,其强度和显微硬度高但伸长率和电导性下降。经220°C、35min退火处理后,亚结构消失,晶界由大角度晶界组成,织构由多种织构组分组成,也出现部分孪晶。与六道次大变形异步叠轧的超细晶铜材相比,经220°C、35min退火处理的超细晶铜材的抗拉强度和屈服强度略有下降,但伸长率和导电性明显提高。     

高温退火过程中316不锈钢晶界特征分布的演化

用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术研究了5%冷变形316不锈钢经1100℃不同时间退火样品的晶界特征分布(GBCD).结果表明:低ΣCSL(Σ≤29)晶界比例的提高是在再结晶过程中实现的.在退火40 min时再结晶完成,低ΣCSL晶界比例达到80%,其中Σ3晶界比例占总的低ΣCSL晶界80%左右,晶界特征分布得到优化;尺寸较大形状不规则的晶粒团簇(grain-clusters)形成,每个晶粒团簇内部存在大量孪晶界、多重孪晶界和特殊的三叉晶界节点.部分再结晶状态样品的显微组织特点和晶粒团簇内部孪晶链的分析表明再结晶过程中多重孪晶的发展是提高316不锈钢低ΣCSL晶界比例的关键.     

挤压比对AZ31镁合金组织结构的影响

试验研究了挤压比对AZ31镁合金组织结构的影响.结果表明,258℃挤压变形镁合金在形变初期容易出现孪晶,再结晶晶粒一般出现在晶界和孪晶附近.挤压比小时动态再结晶晶粒平均尺寸为2 μm,动态结晶细化了晶粒.随着挤压比增大,晶粒尺寸减小,组织趋于均匀.挤压比达到16时,动态再结晶基本完成.挤压比为25时,能得到晶粒细小且均匀的组织,平均晶粒尺寸为7.3 μm.     

退火温度对铝钛强韧的CrCoNi中熵合金组织与性能的影响

通过电子背散射衍射(EBSD)和维氏硬度测试,研究不同退火温度下新型铝钛强韧的CrCoNi中熵合金组织演变规律和硬度变化。结果表明,退火温度较高(1100℃)时,合金的退火孪晶密度较高,且孪晶形貌更加平直规整;再结晶和晶粒长大和退火温度并非简单的线性关系,超过临界温度合金再结晶和晶粒长大过程明显加快,在1100℃下退火1 h可得到平均晶粒尺寸20.89μm的等轴晶组织,由于加工应力释放,合金硬度下降到302.9 HV0.2。