薄带连铸取向硅钢Goss晶粒二次再结晶过程的研究

研究了双辊薄带连铸Fe-3%Si取向硅钢薄带在冷轧后二次再结晶过程中Goss晶粒的演化过程。结果表明:薄带连铸流程可以固溶较多的抑制剂元素,并且无需通过"γ→α"相变控制AlN的析出。铸带经过两阶段冷轧变形和高温退火后,可以获得完善且位向准确的Goss晶粒,B_8值达到1.92 T以上。高温退火升温过程中,在抑制剂的作用下基体晶粒尺寸基本稳定,Goss晶粒在1 035～1 060℃范围内发生异常长大。长大方式为位向准确的Goss二次晶粒快速发生异常长大,吞并基体中稳定的初次晶粒,而后快速发生异常长大的二次晶粒继续吞并发展缓慢的Goss二次晶粒和一些尺寸较大的初次晶粒,最终完成全部二次再结晶过程。     

薄带连铸3.4%Si无取向硅钢的组织、织构演变及性能

基于薄带连铸技术,采用单阶段冷轧和两阶段冷轧工艺分别制备了0.35 mm和0.20 mm高牌号无取向硅钢,利用EBSD、XRD等检测手段分析了无取向硅钢制备全流程的组织和织构演变。研究表明,薄带连铸制备的铸带以粗大柱状晶为主,且具有较强λ纤维织构,取向密度达到4.76,无γ织构。正火处理后部分等轴晶粒长大,织构类型没有明显变化。单阶段冷轧板以α织构为主,经退火后再结晶织构以均匀λ织构和γ织构为主,强点为{001}<120>,取向密度为5.41。两阶段冷轧板以λ织构和γ织构为主,剪切变形明显。再结晶退火后组织相对粗大,且形成了较强的Cube织构,取向密度为6.45。得益于初始有利织构的遗传,试验钢具有高磁感、较高强度优势,且铁损值达到常规流程相当水平。0.35 mm退火板B₅₀达到1.77 T,P_1.0/400为20.78 W/kg。0.20 mm退火板B₅₀为1.70 T,P_1.0/400达到13.74 W/kg,高频铁损优势明显。两种规格无取向硅钢屈服强度均超过415 MPa,伸长率超过15%。     

GH4169高温合金的压缩结合行为及界面组织演变

为了模拟高温合金GH4169的热轧复合工艺,采用MSS-200热模拟机对高温合金GH4169进行热压缩复合模拟,变形温度为900~1100 ℃,应变速率为1~10 s^-1。通过应力应变曲线建立了描述GH4169高温合金压缩变形行为的Arrhenius型本构方程和热加工图,计算相应的热变形活化能Q和应力指数n分别为320.33 kJ·mol^-1和4.1573。此外,采用光学显微镜（OM）和电子背散射衍射（EBSD）技术观察了结合界面。结果表明：结合界面主要受变形工艺参数的影响,在1100 ℃/10 s^-1变形条件时,结合界面几乎看不见。     

固溶温度对中锰TRIP钢组织与力学性能的影响

以w(Mn)=8%的热轧TRIP钢(即相变诱导塑性钢)为对象,研究了热处理工艺对其显微组织与力学性能的影响规律.该中锰TRIP钢在固溶温度为800℃时,可获得包括铁素体、马氏体、残余奥氏体的多相组织.与一般TRIP钢相比,其力学性能明显提高,在固溶加回火的条件下,实验钢的抗拉强度为800～1 000 MPa,延伸率达到31%～40%,而强塑积达(30～32)GPa%.     

薄带连铸取向硅钢Goss晶粒二次再结晶过程的研究

研究了双辊薄带连铸Fe- 3%Si取向硅钢薄带在冷轧后二次再结晶过程中Goss晶粒的演化过程。结果表明：薄带连铸流程可以固溶较多的抑制剂元素，并且无需通过“γ→α”相变控制AlN的析出。铸带经过两阶段冷轧变形和高温退火后，可以获得完善且位向准确的Goss晶粒，B8值达到1. 92T以上。高温退火升温过程中，在抑制剂的作用下基体晶粒尺寸基本稳定，Goss晶粒在1035～1060℃范围内发生异常长大。长大方式为位向准确的Goss二次晶粒快速发生异常长大，吞并基体中稳定的初次晶粒，而后快速发生异常长大的二次晶粒继续吞并发展缓慢的Goss二次晶粒和一些尺寸较大的初次晶粒，最终完成全部二次再结晶过程。     

结构稳定性对Zr基非晶合金电化学腐蚀性能的影响

使用双辊法制备了高能态、高自由体积含量的Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅非晶合金,研究了结构稳定性对非晶合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中电化学性能的影响。结果表明,退火试样较铸态试样自由体积减小,动电位极化实验中均出现点蚀。在653 K(低于T_g)真空退火30 min的试样电化学腐蚀后表面点蚀坑尺寸和数量减少。在693和723 K(介于T_g和T_x之间)退火的试样腐蚀后点蚀坑尺寸变小,数量增加,非晶中形成的纳米晶使点蚀敏感性增加,基体中自由体积减小阻碍点蚀坑进一步传播。研究表明,双辊法制备的高能态的、自由体积含量多的非晶合金铸带易被腐蚀,在结晶温度以下退火,可以减少其自由体积含量,有利于其腐蚀性能的提高。     

薄带铸轧凝固组织的低能晶界及遗传效应

薄带铸轧通过水冷铜辊将液态合金直接制备成1.5～3.0 mm的薄带，具有亚快速凝固和近终成形的显著特点，能够提高液相的凝固过冷度和固-液界面处温度梯度，从而显著影响合金的组织、织构和第二相演变过程，在特种合金制备方面具有巨大的工艺潜力。通过薄带铸轧获得了Fe-Si、Fe-Ga以及Fe-Cr合金铸带，通过金相、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等技术观察凝固组织中低能量晶界的微观形貌、比例、分布等特点，并设计了模型试验验证了低能量晶界的形成原因。结果表明，Fe-Si/Cr合金在熔池大过冷度条件下通过晶粒/晶核间的界面选择作用形成Σ1/Σ3/Σ5/Σ9等特殊晶界，晶界能量等级与过冷度大小密切相关，即过冷度较大时，Σ5/Σ9等高Σ值晶界可以形成(Σ为重合位置点阵晶界的重位点阵密度),而温度升高后，能量最低的Σ1晶界比例较高。通过偏晶合金构建和复现了这种晶粒之间的界面选择作用。低能量晶界迁移速率低，可以起到稳定基体晶粒尺寸诱发异常长大的效果，所以通过工业产线获得的Fe-1.5%Si铸带实现了{100}取向晶粒异常长大，而且在轧制-退火过程中Cube得到极大强化，...     

第一性原理计算Si和Ga掺杂对BCC-Fe广义层错能的影响

采用第一性原理计算了BCC-Fe以及BCC-Fe分别掺杂硅(Si)、镓(Ga)后{112}<111>滑移系的广义层错能。结果表明：Si和Ga均会降低BCC-Fe的广义层错能，对广义层错能曲线峰值的降低幅度分别为8.48%和10.27%;不同元素掺杂也会影响层错发生的位置，Si掺杂的BCC-Fe趋向于在Si原子所在的{112}面发生<111>方向的层错，而Ga掺杂的BCC-Fe更趋向于在与Ga原子近邻的{112}面发生<111>方向的层错。此外，BCC-Fe上下层沿着{112}<111>滑移系错动2/3b_p(b_p=1/2<111>)时，会形成薄层孪晶结构，使2/3b_p处的广义层错能显著降低。与错动1b_p后形成的完美晶体相比，薄层孪晶为亚稳定状态，可通过相邻的{112}平行晶面逐层错动2/3b_p,从而生成多层孪晶来进一步降低层错能，一定程度上解释了Fe-Si、Fe-Ga合金中发现大量∑3孪晶界的现象。