快速退火对深冷轧制6063铝合金组织性能的影响

利用电子万能试验机、万能硬度计和光学显微镜研究了快速退火工艺对深冷轧制6063铝合金显微组织、硬度、力学性能及断口形貌的影响。结果表明,经相同退火工艺处理,深冷轧制后试样的硬度及力学性能均好于室温轧制。无论是室温轧制还是深冷轧制,随退火温度的升高,试样的硬度和强度均表现为先升高后降低,在200℃左右出现峰值。经150～250℃快速退火后,试样的延伸率表现为先增加后降低,随后又增加。对深冷轧制试样进行200℃、5 min的快速退火处理可获得最优的硬度和强度,快速退火10 min试样的延伸率好于退火5 min的试样。深冷轧制6063铝合金的断裂为韧性断裂,断口形貌为韧窝-微孔聚集型。当退火温度超过200℃时,经深冷轧制试样的显微组织中部分区域发生再结晶。     

深冷轧制对AA6069铝合金组织和性能的影响

为优化AA6069铝合金的综合力学性能,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、差示扫描量热法,以及硬度、强度测定,研究分析了深冷轧制和室温轧制对AA6069铝合金组织和性能的影响。结果表明,对比室温轧制,深冷轧制后样品组织更细小,经热处理后其屈服强度、抗拉强度及伸长率均显著提高(Rp0.2=425 N/mm~2,Rm=488 N/mm~2,A=7.4%);无论是室温轧制还是深冷轧制,拉伸试样断裂方式均为韧性断裂,深冷轧制铝合金的断口韧窝尺寸较大;在后续时效过程中,经深冷轧制合金的强化相比室温轧制的更易析出。     

冷轧+退火对CoCrNi中熵合金显微组织和力学性能的影响

研究了CoCrNi中熵合金分别经低温(-196℃)和室温(25℃)冷轧及分别700℃和800℃退火后的显微组织和力学性能。结果表明,合金经低温冷轧+700℃退火后具有优良的强度-韧性匹配,抗拉强度为1023 MPa,总延伸率为34%,相比于室温冷轧+700℃退火、低温冷轧+800℃退火和室温冷轧+800℃退火,其抗拉强度分别提高了16%、13%、37%,主要是由于试样内发生回复与再结晶产生退火孪晶,细化晶粒,减小位错密度,阻碍位错的移动,提高合金强度。     

Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材轧制及热处理过程中的晶粒组织演变

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析研究了Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材在热轧及退火→中间冷轧及退火→成品轧制及退火的全工艺流程中晶粒组织的演变规律。结果表明,热轧后合金组织沿轧制方向呈带状分布,晶粒粗大并破碎变形;中间冷轧和成品轧制后合金为沿轧制方向带状分布的细小形变组织,合金组织明显细化;中间退火和成品退火后合金中晶粒再结晶程度较热轧退火时明显提高,晶粒取向差逐渐向正态分布变化,晶粒组织也逐渐均匀化和细化,最终获得细小、均匀分布的完全再结晶晶粒组织,晶粒度12级。     

轧制-深冷处理对生物可降解Zn-3Cu合金显微组织、力学和耐腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

本文采用冷轧和深冷处理等手段对生物可降解Zn-3Cu合金进行处理,研究了轧制-深冷处理对合金试样的显微组织、力学性能和耐腐蚀性的影响。结果表明:Zn-3Cu合金轧制过程中发生动态再结晶过程。随变形量的增大,晶粒显著细化,CuZn_(4)相沿轧制方向进一步被拉长。经深冷处理后,Zn-3Cu合金的基体相晶粒尺寸更小,CuZn_(4)相变形程度更低,抗拉强度、屈服强度和硬度均明显得到加强,其中60%-DCT达到最大抗拉强度(287.9±3.7) MPa和最大屈服强度(263.1±4.9) MPa。随着轧制变形量增加,轧制-深冷处理的Zn-3Cu合金耐腐蚀性能不断减弱,但相同变形量轧态Zn-3Cu合金,经过深冷处理后的耐腐蚀性能显著提升。40%变形量轧制-深冷处理的Zn-3Cu合金具有最优异的耐腐蚀性能。     

退火对冷轧Al0.2CoCrFe2Ni高熵合金组织和力学性能的影响

研究了不同温度退火对80%冷轧Al_0.2CoCrFe₂Ni高熵合金显微组织和力学性能的影响。使用X射线衍射仪(XRD) 、电子背散射衍射仪(EBSD)、微控电子万能试验机分别对合金进行了晶体结构、织构类型和力学性能的表征。结果表明,合金在铸态、轧制态以及退火态都表现为稳定FCC晶体结构。合金铸态下呈现典型的树枝晶组织,经80% 轧制后出现了明显的轧制变形带,在随后的退火过程中发生再结晶,其再结晶晶粒体积分数及其晶粒尺寸随着退火温度的升高而增加。合金经过80%轧制后主要表现为(111)<112>织构,其织构强度随着退火温度的升高而降低。80%轧制使Al_0.2CoCrFe₂Ni合金获得较大的抗拉强度(1005 MPa)和较低的塑性(10%), 随着退火温度的提高,合金的强度降低塑性增强,并在700 ℃退火时合金获得最佳的综合力学性能,该过程主要取决于合金中的位错密度、再结晶体积分数和晶粒尺寸及其再结晶织构的演变。     

AZ31镁合金再结晶退火的准原位EBSD研究

对AZ31镁合金热挤压板进行室温轧制(形变量为8%)后,利用背散射衍射技术原位(in-situ EBSD)观测了轧制试样中不同类型的孪晶组织在再结晶退火过程中的取向演变。结果表明:退火过程中拉伸孪晶区域形成尺寸相对粗大的再结晶新晶粒,再结晶晶粒取向与拉伸孪晶的取向较为接近;压缩孪晶/双孪晶区域形成了细小的再结晶晶粒,再结晶晶粒偏离基面取向。孪晶再结晶显著影响镁合金在退火过程中的织构演变,轧制样品中,拉伸孪晶再结晶使得基面织构强度增强,压缩孪晶再结晶则可以在一定程度上弱化镁合金的基面织构。     

不同温度重度变形及退火对工业纯铝组织的影响

采用重度冷轧及退火工艺制备超细晶工业纯铝,利用透射电镜和显微硬度实验对比研究了室温轧制和深冷轧制（液氮）及退火工艺所得到的超细晶工业纯铝组织特性和硬度。结果表明：深冷轧制细化晶粒的能力高于室温轧制,前者等轴状超细晶粒尺寸约为0.5μm,后者则约为1μm;深冷轧制试样的硬度值均高于对应状态下的室温轧制试样,温度低于200℃退火时,硬度值变化平缓,显微组织处于回复阶段;高于200℃退火时,硬度值迅速下降后趋于定值,与原始退火态相当,显微组织处于再结晶阶段。     

Effect of Forming Process on Microstructure and

用OM, SEM, TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究。常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生。轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金。退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小。退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为：388 MPa,301 MPa,22.9%和311 MPa,219 MPa,19.3%。镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶。     

成形过程对ZK60镁合金薄带组织和力学性能的影响

用OM,SEM,TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究.常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金.退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小.退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为:388 MPa,301 MPa,22.9％和311MPa,219 MPa,19.3％.镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶.     

退火工艺对深冷轧制6061铝合金显微组织及力学性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等研究了退火工艺对深冷轧制6061铝合金微观组织、力学性能及断口形貌的影响。结果表明:经深冷轧制后试样的微观组织显著细化,平均晶粒尺寸小于500 nm,可观察到位错聚集和弥散分布的纳米尺寸析出物;在相同退火温度下,深冷轧制试样的强度及伸长率均优于室温轧制;随着退火温度的升高,试样强度表现为先升高后降低,在退火30～60 min时强度出现峰值;试样的拉伸断口属于韧窝-微孔聚集型,随着退火温度的升高,韧窝尺寸逐渐变深。     

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。     

重力铸造Mg-3Nd-0.2Zn-Zr镁合金高周疲劳行为的研究

对重力金属型铸造(GPC)和重力砂型铸造(GSC)Mg-3Nd-0.2Zn-Zr(NZ30K)(质量分数,％)合金T6态的显微组织、室温拉伸性能和室温拉压疲劳性能(R=-1)进行对比研究.研究发现,GPC-NZ30K合金晶粒大体呈正态分布,平均晶粒较细小(60 μm); GSC-NZ30K合金晶粒分布偏离正态分布,晶粒尺寸大小不均匀且平均晶粒较粗大(70 μm).晶粒细小均匀的显微组织(GPC-NZ30K-T6合金)可以明显提高合金的室温拉伸性能,包括屈服强度(+6.6 MPa)、抗拉强度(+43MPa)和延伸率(+2.8％),但对于提高合金的室温拉压疲劳强度(+1.12 MPa)作用不明显;平均晶粒略粗大且大小分布不均匀的显微组织(GSC-NZ30K-T6合金)可使NZ30K-T6合金的疲劳性能稳定.     

AZ451镁合金薄带的组织和力学性能研究

利用OM,SEM,TEM,数字显微硬度计和电子万能试验机,对常规轧制与铸轧法制备的AZ451镁合金薄带的显微组织和力学性能进行了分析.常规铸锭轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化.铸轧条带在350 ℃多道次轧制后显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织, 350 ℃/10 min热处理后合金发生再结晶,得到等轴晶组织.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,双辊铸轧合金的强度和延伸率均明显高于传统铸造合金的强度和延伸率,两种合金1 mm厚薄带经350 ℃/10 min均匀化退火后的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为334.4 MPa,229.3 MPa,23.8%和270.8 MPa,174.4 MPa,10.8%.两种合金的断口形貌均呈现河流花样,撕裂棱和韧窝共存,是明显的韧性断裂,铸轧合金的韧窝更明显,尺寸更小一些,这与铸轧合金的组织更细小有关.     

中间形变热处理对7050铝合金再结晶组织和力学性能的影响

研究了中间形变热处理热轧变形量对7050铝合金再结晶组织和性能的影响。结果表明,当热轧变形量达到20%时,轧制试样中大部分晶粒形貌基本保持原始形态,合金开始发生再结晶;热轧变形量达到50%时,晶粒发生较大程度的均匀变形,再结晶过程在大范围内发生;当变形量达到80%时,试样发生完全再结晶。经过中间形变热处理的试样力学性能有明显提升,屈服强度提高50～95 MPa,抗拉强度提高70～113 MPa。随着变形量的增大,合金的抗拉强度和屈服强度增大。     

中间形变热处理对7050铝合金再结晶组织和力学性能的影响

研究了中间形变热处理热轧变形量对7050铝合金再结晶组织和性能的影响。结果表明,当热轧变形量达到20%时,轧制试样中大部分晶粒形貌基本保持原始形态,合金开始发生再结晶;热轧变形量达到50%时,晶粒发生较大程度的均匀变形,再结晶过程在大范围内发生;当变形量达到80%时,试样发生完全再结晶。经过中间形变热处理的试样力学性能有明显提升,屈服强度提高50～95 MPa,抗拉强度提高70～113 MPa。随着变形量的增大,合金的抗拉强度和屈服强度增大。     

退火对液氮轧制CrCoNi中熵合金组织与性能的影响

针对CrCoNi中熵合金具有优异的液氮性能,但其液氮轧制后塑性较差（<8%）所带来的难加工问题,以电弧熔炼铸态CrCoNi中熵合金为研究对象,在液氮（77 K）下对CrCoNi合金进行3道次轧制变形,总变形量为50%。随后,在650、700、800℃下保温30min进行退火。结果表明,CrCoNi中熵合金经过液氮轧制及随后退火,未发生物相结构改变。退火后,变形晶粒发生再结晶而细化,并产生∑3退火孪晶。随退火温度的升高,再结晶程度增加,延伸率提高。通过液氮轧制与中温短时间退火进行性能调控,可获得强度与韧性匹配的性能,并提高了热处理工艺效率。     

超低温轧制制备孪晶Cu-Zn-Si合金的退火行为研究

利用超低温(液氮浸泡)下多道次轧制制备纳米孪晶Cu-Zn-Si合金,分析轧制温度对Cu-Zn-Si合金力学性能和退火行为的影响。结果表明：合金在超低温轧制过程中形成大量厚度约为10 nm的超细孪晶,促进其硬度和强度提高;对超低温轧制的合金退火,更易于诱发再结晶、提高再结晶形核率;利用超低温轧制产生的纳米孪晶界和退火形成的亚微米晶粒,能使合金兼具优异的强度和塑性;经90%超低温轧制和280 ℃? h退火处理后,合金的抗拉强度达787 MPa,延伸率为14.3%。     

锻造与轧制对Ti-43Al-9V-0．3Y合金显微组织和力学性能的影响

铸态Ti-43Al-9V-0.3Y合金由γ相及少量α2,B2和YAl2相组成,为细小的近层片组织,晶粒(层片团)尺寸约为80 μm,层片体积分数约为85%;锻态合金由大量细小的动态再结晶等轴γ晶粒组成,组织细化显著,γ再结晶晶粒尺寸约为1-5 μm;轧态合金为细小近,γ组织,γ品粒尺寸约为20 μm,尺寸细小的B2相呈网络状分布在γ晶粒周围.铸态合金在室温下的拉伸断裂强度约为510.6 MPa,延伸率约为0.5%;在700℃下的拉伸断裂强度约为425.8 MPa,延伸率约为5.7%.锻造和轧制后的Ti-43Al-9V-0.3Y合金的力学性能均得到了明显改善.     

超低温轧制纳米孪晶Cu-Zn-Si合金的退火行为

在超低温(液氮浸泡)下经多道次轧制制备了纳米孪晶Cu-Zn-Si合金,分析了轧制温度对Cu-Zn-Si合金力学性能和退火行为的影响。结果表明:合金在超低温轧制过程中形成大量厚度约为10 nm的超细孪晶,促进其硬度和强度提高;对超低温轧制的合金退火,更易于诱发再结晶、提高再结晶形核率;利用超低温轧制产生的纳米孪晶界和退火形成的亚微米晶粒,能使合金兼具优异的强度和塑性;经90%超低温轧制和280℃/5 h退火处理后,合金的抗拉强度达787 MPa,延伸率为14.3%。