不同Mg含量铝锌镁产品镀层组织与耐蚀性研究

针对热浸镀铝锌镁镀层产品(55%Al-Zn-1.6%Si-(0～3)%Mg)中不同Mg含量的镀层组织与耐蚀性进行了研究,旨在解决此类产品加工和使用过程中的表面缺陷,主要包括镀层组织不均、耐蚀性偏低、镀层表面捂水发黑等质量问题。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、辉光分析(GDS)、三维形貌测试、电化学测试等方法,对不同Mg含量镀铝锌产品进行了实验测定,发现Mg含量不同是造成镀层组织形貌、耐蚀性差异的重要原因,在一定范围内提高Mg含量有利于镀层组织均匀性及耐蚀性能的提升。对于镀层表面捂水发黑质量问题,镀层组织均匀性和表面钝化工艺共同决定此类缺陷的发生率。最后,通过热力学计算,探讨了添加微量Ti或B对控制铝锌镁晶粒尺寸的可行性,即添加Ti或B之后形成的TiAl₃相、AlB₂相有利于提高凝固组织的形核率,从而起到细化凝固组织的作用。     

退火工艺路径对980 MPa级高强钢组织及性能的影响

为了提升980 MPa级高强钢局部成形性能,采用万能试验机、场发射扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)及综合成形试验机等研究了不同退火工艺路径的980 MPa高强钢微观组织和力学性能,并评价了其扩孔及局部成形性能。结果表明,除了有铁素体和马氏体两相外,新型Q&T工艺的组织结构还存在回火马氏体中间相,铁素体和马氏体平均晶粒尺寸分别为3.14μm和2.62μm,马氏体面积分数为61.0%,而传统工艺下为典型的铁素体及马氏体双相组织,铁素体和马氏体平均晶粒尺寸分别为4.77μm和2.77μm,马氏体面积分数为35.8%。两种工艺伸长率相差不大,但屈服强度和扩孔率具有明显差异,新型Q&T工艺下获得了更高的屈强比及扩孔性能,得益于其更小铁素体晶粒尺寸及铁素体和马氏体硬度差。传统工艺下真实断裂应变(TFS)与真实均匀应变ε_u比值为7.0,而新型Q&T工艺下比值为15.2,因此新型Q&T工艺下具有更优异的局部成形特性。     

露点切换对高强双相钢表面选择性氧化行为的影响

通过退火气氛的露点切换的方式,采用SEM、AES、XPS等手段研究了高强双相钢的表面选择性氧化行为。结果表明,在退火升温段炉气露点0℃,等温段-70℃露点条件下,双相钢表面的氧化物数量远远少于升温段-15℃,等温段-70℃露点条件下的氧化物数量。钢板表面在升温段0℃,等温段-70℃露点条件下氧很少,表面的氧化物类型发生改变。     

加热温度对镀锌热成形钢镀层裂纹的影响

利用扫描电镜(SEM)及附带能谱仪系统(EDS),对镀锌热成形钢不同加热温度热冲压后裂纹形貌与结构进行了研究。结果表明:随着加热温度的提高,镀层中Fe含量升高;由于Γ相的存在,加热温度850℃后热成形,镀层中存在部分扩展至基体的裂纹;900℃或950℃加热后,镀层中不存在Γ相,热成形获得的镀层质量较好,未出现扩展至基体的LMIE裂纹;提高加热温度可以降低LMIE裂纹的出现。     

热冲压硼钢非等温奥氏体相变动力学模型

利用Gleeble-3500热模拟试验机对热冲压硼钢进行了线膨胀试验,得到了不同加热速度下硼钢奥氏体化动力学曲线;研究了加热速度对相变过程的影响,结果显示,加热速度越高,获得相同体积分数的奥氏体所需的时间越短,且奥氏体开始转变温度升高,当加热温度介于Ac1和Ac3时,奥氏体体积分数转变速度随着加热温度的升高先增大后减小。根据奥氏体形核长大理论,考虑加热速度的影响,建立了非等温条件下热冲压硼钢的统一奥氏体相变动力学模型。利用遗传算法确定并优化了硼钢奥氏体化动力学模型中的材料常数,所得材料常数确定的相变模型能够较好的描述硼钢连续加热过程线膨胀曲线,并能够较好地预测硼钢在不同加热速度下的奥氏体体积分数。     

预镀镍层对一种C-Mn-Si高强钢选择性氧化行为的影响

目的 抑制高强钢中合金元素在表面选择性氧化.方法 在一种C-Mn-Si体系高强钢表面预先电镀100 nm厚度的镍,然后在镀锌模拟器上进行模拟退火处理.使用扫描电镜及其附属的X射线能谱仪观察分析了试样表面形貌和元素构成,使用辉光放电光谱仪研究了样品退火后表面的元素深度分布,使用X射线光电子能谱鉴定了样品退火后的表面化合物种类.结果 预镀镍样品退火后,表面存在一层疏松的镍层,少量颗粒状氧化物分布在镍层表面;而未镀镍样品退火后,则在表面晶界和晶粒中均出现颗粒分布的氧化物.延长退火时间会显著增加表面氧化物的数量,降低表面镍含量.辉光放电光谱分析表明,表面沉积的镍镀层能够抑制合金元素在表面的选择性氧化.退火10 s后,Mn元素的表面富集量减少了52％,Si元素的表面富集量减少了23％;而退火50 s后,Mn元素和Si元素的表面富集量均减少42％.X射线光电子能谱分析表明,镀镍样品表面的氧化物以不定型氧化物为主,而未镀镍样品表面的氧化物主要为晶态氧化物.结论 100 nm 厚度的预镀镍能够有效降低Si 和Mn 向外的扩散速率,抑制Si 和Mn 元素在表面的富集程度,改变表面选择性氧化产物的种类,减少高强钢表面氧化物的数量.     

冷轧薄板45号钢连续退火生产工艺研究

研究了在连续退火生产工艺下退火温度以及带钢退火均热段保温时间对45号钢再结晶后珠光体球化的影响。采用Vatron公司设备Multipas(多功能连续退火模拟器)进行不同均热温度及不同退火时间等工艺模拟。结果表明:45号钢在均热时间为170 s和250 s时,退火均热温度在820℃时珠光体打碎效果较好,能得到相应球化组织,伸长率较高;均热时间过短(125 s),均热温度较低(780、800℃)时珠光体团体积较大,对45号钢伸长率影响不利。     

热处理过程中纯锌镀层的组织转变和表面氧化

采用FE-SEM,EPMA和XRD等分析了纯锌镀层在加热过程中的组织转变和表面氧化。试验结果表明:GI镀层在较低温度加热后,厚度相对原始镀层没有改变,镀层与基板界面明显,高于800℃加热后,镀层厚度大幅增加,镀层/基体界面并不清晰;500℃加热后镀层组织为ζ相和δ相;随着加热温度升高,镀层组织转变为含铁量更高的Γ1相、Γ相和α-Fe(Zn);900℃加热后镀层几乎全为α-Fe(Zn),只在表面存在少量的Γ相;镀层中的铝随着加热温度升高逐渐向镀层表面迁移,900℃加热后铝完全迁移至镀层表面,形成连续的氧化铝层;低温加热后镀层表面只有很少的Fe-Zn相和氧化物。随着加热温度升高,表面的氧和铝含量增加,锌含量降低。900℃加热后,镀层表面存在Γ相、Al2O3和ZnO。     

带钢退火关键工艺与产品质量综合控制技术概述

冷轧带钢退火方式有连续退火与罩式退火两种,分析了带钢连续退火与罩式退火生产中的主要技术难题,介绍了在冷轧带钢退火工序所取得的技术成果。首先,从连退机组带钢跑偏、瓢曲与板形方面提出了跑偏因子,瓢曲指数,炉内单元内、外板形等参数,简述了相应的表征模型与预报技术;随后,从连退机组炉内张力与炉辊辊形方面简述了连续退火过程以稳定通板与质量控制为目标的连退炉内张力、炉辊辊形优化技术;最后,以治理罩退机组钢卷粘结为目标,从钢卷装炉角度简述了罩退过程装炉优化技术。在此基础上,叙述了该技术成果实施效果与现场应用情况,典型带钢产品的跑偏与瓢曲缺陷发生率控制在0.3%以内,板形改判率控制在0.08%以内;罩退钢卷产品的粘结发生率控制在0.1%以内,实现了对连退机组的跑偏、瓢曲以及板形缺陷与罩退机组的钢卷粘结缺陷的有效治理,大大提高了退火产品质量,保证了退火工序的稳定生产,提升了产品市场竞争力。     

退火工艺对780 MPa冷轧多相钢组织及性能影响

 为了研究退火工艺对780 MPa冷轧多相钢组织及性能影响,采用万能试验机、场发射扫描电镜(SEM)、综合成形试验机及电子探针(EPMA)对两种具有相同成分、抗拉强度均为780 MPa但具有不同屈强比和扩孔性能的多相钢进行了相关研究,结果表明热处理工艺对试验钢组织、力学性能及扩孔性能有着重要影响,采用两相区退火时马氏体岛呈现连续的和条带状分布特征,马氏体岛平均晶粒尺寸为3.7 μm,且碳和锰具有明显的聚集分布现象,而全奥氏体化退火时组织呈弥散细小分布,马氏体岛平均晶粒尺寸为1.4 μm,碳和锰元素没有明显富集,且具有更高的屈强比和扩孔率。另外还对扩孔失效机制及微观形貌进行了分析,组织中条带状马氏体岛促使裂纹沿软硬相界面快速扩展,而细小弥散分布的硬质相促使应变向多方向扩展,避免在软硬相界面处形成较大的应力集中而产生开裂,同时高扩孔率材料表现出具有更高比例的光亮带及大尺寸韧窝。