退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织和性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和拉伸实验研究了退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织及性能的影响。结果表明,在600℃退火时,组织处于回复阶段,几乎没有再结晶; 625℃保温5 min退火后,再结晶基本完成,组织中有大量渗碳体颗粒弥散析出,并且随着退火温度升高或保温时间延长渗碳体沿铁素体晶界聚集粗化;在625℃保温10 min退火后,再结晶已经完成并且发生长大现象,组织为等轴状铁素体+渗碳体颗粒,晶粒尺寸约为5. 01μm; 650、675、700℃保温10 min退火后,铁素体晶粒进一步长大;随着退火温度升高和保温时间延长,屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。625℃×5 min退火可以获得优良的综合力学性能。     

600MPa热镀锌双相钢退火温度及成分优化

在工业试生产600 MPa热镀锌双相钢时,分析不同退火温度(800、820、840℃)对成品组织性能的影响,并对退火温度和成分进行优化。结果表明:成品主要组织均为铁素体+马氏体(面积分数8%~12%),退火温度升高马氏体含量下降,晶粒尺寸逐渐增大,840℃退火出现少量珠光体。成品力学性能符合标准要求,强度偏高,随温度升高屈服、抗拉强度下降,伸长率、屈强比变化不明显。对成分C,Mn元素微调,采用800~810℃退火,成功稳定批量生产600 MPa级双相钢,性能均值为:屈服强度360 MPa、抗拉强度630 MPa、伸长率26%、屈强比0.57。     

冷轧压下率和平整伸长率对低碳钢退火板组织性能的影响

研究了冷轧压下率和平整伸长率对低碳钢退火板组织性能的影响。结果表明,在相同的退火工艺下,提高冷轧压下率能有效减小铁素体晶粒尺寸,晶粒的细化不仅提高了屈服强度和屈强比,而且还增大了屈服平台伸长率。通过Hall-Petch和Hollomon方程分别建立了试验钢屈服强度与晶粒尺寸,以及屈服平台伸长率与晶粒尺寸之间的定量关系。随着平整伸长率的提高,屈服强度先减小后增大,而抗拉强度变化不明显。采用1.5%平整伸长率不仅可以消除7.2%屈服平台,并能使试验钢保持最低的屈服强度和屈强比。     

强烈冷拉塑性变形及退火处理对珠光体钢组织性能的影响

经过强烈变形,珠光体钢组织中铁素体和渗碳体均发生强烈细化,形成了超细晶、纳米晶;材料变形处理后经200℃退火,组织中析出大量纳米尺度渗碳体颗粒,抗拉强度升高;经300℃退火,渗碳体发生相平衡回复,各种晶体缺陷发生合并、抵消;经400℃退火,铁素体发生再结晶,渗碳体晶粒长大;经500℃退火,出现等轴晶组织;而更高温退火,渗碳体发生合并形成片状组织,强度大幅下降,韧性开始升高。     

N04400冷轧管材组织与性能

对N04400合金钻孔管坯进行冷轧加工成管材,并进行了不同温度保温90min的真空退火处理,研究了加工态管材的组织与性能及退火温度对管材显微组织和力学性能的影响。结果表明,加工态时管材的显微组织沿轧制方向被拉长,抗拉强度为740MPa,屈服强度为695MPa,伸长率6.5%,屈强比为0.94;经600～650℃退火后,晶界更加清晰,显微组织仍为拉长的纤维状,强度较轧制态略有下降,伸长率稍有上升;700℃退火后,变形晶粒开始发生再结晶,抗拉和屈服强度急速下降,伸长率大幅上升;750℃退火后,组织发生了完全再结晶,力学性能变化缓慢。     

DP500冷轧双相钢的组织与性能

在实验室试制了500 MPa级C-Si-Mn系冷轧双相钢,进行了力学性能测定和显微组织分析.结果表明,该钢平均屈服强度为264 MPa,抗拉强度为552 MPa,屈强比＜0.5,50标距伸长率为26%,烘烤硬化值＞50 MPa,退火组织中铁素体平均晶粒尺寸为9 μm,马氏体含量约为17%.结合试验结果,分析了连续退火工艺与热轧带状组织对双相钢组织性能的影响.结果表明,在760～820 ℃保温,缓慢冷却至620～680 ℃后,以＞30 ℃/s的速率快速冷却可以得到优良的双相钢力学性能.热轧板中的带状组织对伸长率不利.     

压下率对铁素体区轧制高强IF钢组织及性能的影响

通过拉伸试验检测力学性能,用金相显微镜观察高强IF钢热轧态及退火态的纤维组织,并用透射电镜观察试验钢中的析出相粒子.在640℃终轧温度下,铁素体区轧制总压下率由60%升高到81%,高强热轧IF钢板的屈服强度为150～180 MPa,抗拉强度为312～321 MPa,屈强比为0.48～0.56,总伸长率为26.4%～31.2%,元值为0.22～0.23,而r值则由1.41降低到1.01,|Δr|则由0.625降低到0.133.结果表明.轧制总压下率对热轧高强IF钢的屈服强度、抗拉强度、总伸长率以及n值影响较小,但是对r值和平面各向异性值△r的影响非常大.铁素体区轧制总压下率的增大使得高强IF钢热轧板中动态再结晶的驱动力增大,发生动态再结晶晶粒的数目增多,从而导致形变织构的减弱和后续退火再结晶驱动力的减小.同时,随着铁素体区轧制总压下率的增大,高强IF钢退火再结晶程度降低以及析出的粒子变细.     

热处理工艺对TRIP钢组织与力学性能的影响

在实验室利用Multipas多功能连续退火模拟器,对低碳冷轧TRIP钢进行了研究,探讨了退火温度与贝氏体等温温度对600 MPa冷轧TRIP钢组织与力学性能的影响规律。结果显示：当贝氏体等温温度相同时,随着退火温度的升高,组织中铁素体与贝氏体块尺寸减小,且贝氏体转变的鼻尖温度向较高温度移动。780 ℃退火时,随着等温温度的升高,屈服强度、伸长率与屈强比呈现下降趋势,而抗拉强度呈上升趋势;800 ℃与820 ℃退火时,随着等温温度的升高,屈服强度、伸长率与屈强比先上升后下降,而抗拉强度先下降后上升。在相同贝氏体区等温温度下,780 ℃退火时的屈服强度与屈强比最小,而抗拉强度最高;800 ℃退火时的强塑积与综合力学性能最好。     

1000MPa级连续退火双相钢的组织与性能研究

在实验室试制了1000 MPa级连续退火双相钢,利用光学显微镜、SEM、TEM以及拉伸试验对双相钢的微观组织和力学性能进行检测。结果表明,保温温度830℃,保温时间60 s,快冷至过时效温度240℃,过时效时间240 s,可以得到屈服强度535 MPa、抗拉强度1145 MPa、屈强比0.47、伸长率13%,具有较好综合性能的高强双相钢;抗拉强度随过时效温度的升高呈下降趋势,屈服强度、伸长率和屈强比呈上升趋势,在过时效温度为360℃时,出现屈服平台。     

退火工艺对中碳钢热轧板组织和力学性能的影响

利用SEM、EBSD等分析技术研究了不同退火保温时间对碳化物球化、铁素体回复与再结晶以及实验钢力学性能的影响。结果表明:实验钢热轧后空冷到650℃进行不同保温时间的退火,当保温时间达到30 min时,大多数铁素体发生了再结晶,且铁素体晶粒尺寸最为细小,约为7μm。热轧实验钢的试样屈服强度与抗拉强度均较高,分别为570 MPa和725 MPa,而伸长率为13%。当热轧试样冷却到650℃进行30min的退火,其抗拉强度和屈服强度显著降低,分别下降至460 MPa和635 MPa,而伸长率显著增加,达到21%。     

退火温度对21Cr-0.3Cu铁素体不锈钢组织性能的影响

通过光学显微镜、拉伸试验及背散射电子衍射,研究了退火温度对21Cr-0.3Cu超纯铁素体不锈钢显微组织、力学性能、成形性能和微观织构的影响。结果表明,试验钢经970 ℃退火时,晶粒细小且均匀,组织处于完全再结晶状态。退火温度低于970 ℃时,再结晶不完全;退火温度高于970 ℃时,再结晶晶粒异常长大,这两种情况均出现混晶组织。试验钢在970 ℃退火时,综合力学性能最佳,抗拉强度为473 MPa,屈服强度为315 MPa,伸长率35.7%。随退火温度的升高,试验钢的平均塑性应变比r_m值先增加后减少。当退火温度达到970 ℃时,r_m可以达到最大值1.82。γ纤维织构密度变化趋势与r_m值一致,退火温度为970 ℃时,γ纤维增强明显,此时其取向密度达到最大值f(g)=20.56,成形性能最佳。     

退火工艺对TC4钛合金板材组织和性能的影响

采用不同的退火工艺对热轧后的TC4板材进行热处理,对比分析了退火温度和退火时间对材料组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,TC4钛合金板材的晶粒等轴化程度提高,抗拉强度和伸长率随温度升高变化不大,但是屈服强度下降明显,同时硬度有较大幅度的提高。温度高于900 ℃后,组织类型由等轴组织向双态组织转变。900 ℃保温4 h,组织中的晶粒迅速长大,延长保温时间可以提升TC4钛合金板材的塑性,对强度影响不大。950 ℃条件下延长保温时间,材料的硬度大幅度提高;低于900 ℃时延长保温时间,材料硬度的提高幅度较小。     

退火时间对伪共析45钢温轧后组织与性能的影响

利用扫描电镜、电子背散射衍射分析技术和拉伸试验机研究了具有伪共析初始组织的45钢温轧后不同退火保温时间对组织演变和力学性能的影响。结果表明,伪共析钢温轧后的组织呈多相多尺度分布,渗碳体破碎,在后续退火处理中,随着退火时间的增加,渗碳体逐渐球化、长大并且分布趋于均匀,多相多尺度结构弱化。退火时间从15 min延长至120 min后,铁素体晶粒平均尺寸由2.32 μm长大到5.62 μm,规定塑性延伸强度由温轧态的1057 MPa下降到662 MPa,均匀伸长率在退火120 min时最大。整体来说,试验钢经过500 ℃温轧后再经600 ℃退火15 min,综合力学性能达到最优。     

冷变形及退火工艺对低温用奥氏体不锈钢组织性能的影响

采用冷轧试验、退火试验、组织观察及力学性能检测等手段,研究了冷变形及退火工艺对低温用304L奥氏体不锈钢组织性能的影响。结果表明,随着冷轧变形量的增加,冷轧态组织晶粒沿着轧制方向被拉长后被破碎,形变带的密度逐渐增加,冷轧态钢板的强度提高,伸长率下降。随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸逐渐变大,1120℃以后晶粒长大趋势明显提升,退火态钢板的强度降低,伸长率提高。退火时晶粒长大表观激活能随着冷变形量的增加而提高,在低温退火时,随着冷轧变形量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,强度提高,伸长率下降,高温退火时趋势正好相反。     

缓冷出口温度对连续退火SPCC冷轧薄板屈服强度的影响

研究了缓冷出口温度对连续退火SPCC冷轧薄板组织和屈服强度的影响。结果表明:连续退火SPCC冷轧薄板的组织由等轴的铁素体晶粒和晶界处的块状渗碳体及晶粒内的颗粒状渗碳体组成。随着缓冷出口温度从680 ℃提高至700 ℃,平均晶粒尺寸从10.1 μm增加至12.5 μm;此外,提高缓冷出口温度还能够抑制晶界处块状渗碳体的形成,促进晶粒内细小渗碳体更加细小弥散的析出。当缓冷出口温度从680 ℃提高至700 ℃时,冷轧薄板的屈服强度约降低了28 MPa。     

退火时间对中碳钢亚温淬火冷轧组织性能的影响

对热轧中碳钢板进行亚温淬火,随后冷轧(变形量50%)并进行不同时间退火,退火温度为550℃。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、背散射电子衍射(EBSD)对退火试样进行显微组织表征,并通过室温拉伸试验分析了双峰结构对力学性能的影响。结果表明,退火处理后的组织由铁素体和渗碳体两相构成,铁素体由细晶区/粗晶区共同组成。随着退火时间的延长,细晶峰值略有增大,但是增长并不明显,粗晶峰值晶粒呈减小趋势。随着退火时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度呈下降趋势,伸长率呈上升趋势,韧窝尺寸增大,深度增加,并且在大尺寸韧窝附近富集小尺寸韧窝。当退火时间为30 min时,力学性能最优。     

退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响

利用热感应马弗炉模拟罩式退火工艺,研究不同退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响。结果表明,退火温度为565 ℃时,试样以回复软化机制为主,轧后扁平状的铁素体保持不变;退火温度上升到580 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度下降明显,断后伸长率迅速上升,维氏硬度值也显著下降,表明此阶段完成再结晶,组织以片层渗碳体为主,有少量变形的铁素体;退火温度达到580 ℃以上时,力学性能和硬度变化不明显,表明580 ℃时试样充分完成再结晶。     

Effects of annealing conditions on microstructure and mechanical properties of low carbon, manganese transformation-induced plasticity steel

The effects of annealing conditions on microstructural evolution and mechanical properties have been investigated in low carbon, manganese TRIP (Mn TRIP) steel based on a 0.12C-6Mn-0.5Si-3Al alloy system. The microstructure of cold-rolled sheet subjected to annealing at 760 °C to 800 °C for 30 s to 1800 s consists of a recrystallized ferrite matrix and fine-grained austenite with a phase fraction of 25 % to 35 %. Variation of the annealing conditions remarkably influenced the characteristics of constituent phases and thus affected the tensile strength and elongation. Optimization of microstructural parameters such as grain size and fraction of constituent phases, which control the yield strength, overall work hardening, and the kinetics of strain-induced martensite formation, is thus critical for obtaining an exceptional mechanical balance of the alloy.     

铌微合金化高强塑积冷轧DP780钢的I&Q&P工艺

基于亚稳奥氏体形变诱导相变理论,在实验室采用盐浴炉对800 MPa级冷轧双相钢DP780的I&Q&P(临界退火与淬火配分)工艺进行了探讨,并采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机与XRD对不同工艺下试验钢的组织性能进行了研究。结果表明,在I&Q&P工艺试验条件下,试验钢的显微组织由铁素体、马氏体与残留奥氏体组成;830 ℃退火时铁素体晶粒尺寸以＞5 μm为主,860 ℃退火下其晶粒尺寸以＜5 μm为主。830 ℃退火时试验钢的力学性能随淬火温度的变化波动较大,860 ℃退火时试验钢的力学性能随淬火温度的变化波动较小。860 ℃退火+260 ℃淬火时,试验钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度、伸长率与强塑积分别为802 MPa、26.8%与21.5 GPa·%,钢中残留奥氏体含量高达13.89%。     

中间退火温度对新能源汽车用4004/3003/4004铝合金复合板组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机等设备,研究了中间退火温度对新能源汽车动力电池用4004/3003/4004三层铝合金复合板组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,复合板的包覆率未发生明显变化,复合界面清晰、平直,包覆率偏差较小。皮材4004铝合金层中的Si颗粒细小、弥散,尺寸为2～4 μm。中间退火温度为370 ℃时,芯材3003铝合金层中晶粒全部完成再结晶。随着中间退火温度的升高,复合板抗拉强度和屈服强度先急剧降低后趋于稳定,伸长率呈相反的变化趋势。中间退火温度为370 ℃时,复合板的强度和伸长率开始趋于稳定,故复合板最佳中间退火温度为370 ℃,此时复合板的抗拉强度为137 MPa,屈服强度为80 MPa,伸长率为31%。