电解铝铸轧高级包装铝箔坯料中间退火与性能研究

以电解铝液铸轧制备高级包装铝箔坯料为研究对象,研究了其在不同中间退火技术参数下的组织性能。通过对电解铝液铸轧制备高级包装铝箔坯料组织性能进行分析对比,得出了制备高级包装铝箔坯料的最佳中间退火技术参数。结果表明：当中间退火温度为380℃,保温时间为4 h,电解铝液铸轧制备高级包装铝箔坯料组织性能最佳,且晶粒尺寸稳定分布在（20～25）μm,有利于后续轧制及内部针孔缺陷的控制,满足客户使用要求。     

轧制变形对 F-M 双相钢 0.05C-2.8Mn-4.2Ni-2Al- 1.2Mo-1.9Cu晶粒细化的影响

借助EBSD场发射扫描电子显微镜,研究了轧制变形及热处理后的铁素体/马氏体双相钢0.05C-2.8Mn4.2Ni-2Al-1.2Mo-1.9Cu显微组织演变及力学性能。结果表明,经900℃30%+780℃75%变形,500℃退火的F-M钢晶粒尺寸0.97μm,屈服、抗拉强度和延伸率分别为876 MPa,976 MPa和15.2%,经900℃30%+780℃50%变形,500℃退火的F-M钢晶粒尺寸1.54μm,屈服、抗拉强度和延伸率分别为801 MPa,895 MPa和19.4%。由轧制变形导致的晶粒细化、小角度晶界增多,是提高实验钢强度的主要原因。然而,较大的轧制变形量也使过多的小角度晶界阻碍位错运动,从而导致实验钢在塑性变形过程中,延展性略差。     

热处理对ARB制备超细晶1060工业纯铝组织和性能的影响

采用累积复合轧制(ARB)技术制备超细晶1060工业纯铝,研究了热处理对超细晶工业纯铝组织和性能的影响.结果显示,室温下1060工业纯铝经过ARB8道次轧制后,材料的晶粒尺寸由轧制前的38 μm细化至0.42μm,抗拉强度增加2.5倍,延伸率下降.ARB轧制后不同道次试样经150℃x 1 h热处理后,改善了材料层间界面的结合强度,使抗拉强度略有增加..ARB5道次轧制后试样在200℃以下热处理1 h,显微组织处于回复阶段,晶粒尺寸在0.478O.58μm范围内,机械性能稳定;在200℃以上热处理时,晶粒发生再结晶,晶粒长大,材料的性能恢复.     

热处理对工业纯锆管材组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对R60702工业纯锆管材力学性能和显微组织的影响。结果表明:工业纯锆管材热处理制度为600℃×60 min时能够得到优异的力学性能,抗拉强度为492.5 MPa,屈服强度为330 MPa,延伸率为35%;经两辊、三辊冷轧加工的19.05 mm×1.65 mm工业纯锆管材,当热处理温度低于550℃时,组织未发生完全再结晶,温度为580℃时,组织为细小的再结晶组织,温度为600、630℃时,仍为细小等轴晶;热处理时间对显微组织的影响不明显,随着热处理时间延长,晶粒无明显长大,粒径约为10μm;通过成分及加工工艺优化可进一步提高工业纯锆管材各项性能。     

含铌管线钢X70针状铁素体组织的产生及影响因素

测试和分析了由150 mm铸坯连轧成14.6 mm微合金化管线钢X70(%:0.04C、1.54Mn、0.05Nb、0.04V、0.01Ti、0.003 9N)的力学性能和显微组织。结果表明,通过加入微量Nb与开坯后≤950℃进行变形量≥70%的控制轧制,终轧800℃并以20～30℃/s冷至500～550℃,管线钢X70的室温组织为典型的针状铁素体,晶粒尺寸2～5μm,具有良好的综合力学性能,即σ_(0.5)≥565 MPa,σ_b≥655 MPa,Cv(-20℃)≥212 J。     

反复轧制过程中TA1纯钛板的组织演化及强化机制

采用反复轧制工艺制备了超细晶TA1纯钛板。通过金相、透射电镜、X射线衍射、扫描电镜等手段,分析了纯钛板在反复轧制过程中,不同的应变量所对应的组织形貌特点,并测试了强度、塑性,观察了宏观断口与微观形貌。结果表明:纯钛在常规轧机上经过反复轧制可显著细化晶粒,晶粒尺寸由轧制前的80μm降至120 nm;强度则随着轧制应变量的增加而提高,当Von Mises等效应变为2.4时,平均屈服强度提高到678 MPa,是轧制前粗晶的3倍多;位错及其交互作用是细化晶粒的主要机制,在高密度位错区域由于位错的交互作用而形成了位错胞和亚晶粒,最终演变成超细晶粒;细晶强化和加工硬化是导致纯钛轧制后强度显著提高的主要原因。     

反复轧制过程中TA1纯钛板的组织演化及强化机制

采用反复轧制工艺制备了超细晶TA1纯钛板。通过金相、透射电镜、X射线衍射、扫描电镜等手段,分析了纯钛板在反复轧制过程中,不同的应变量所对应的组织形貌特点,并测试了强度、塑性,观察了宏观断口与微观形貌。结果表明:纯钛在常规轧机上经过反复轧制可显著细化晶粒,晶粒尺寸由轧制前的80μm降至120 nm;强度则随着轧制应变量的增加而提高,当Von Mises等效应变为2.4时,平均屈服强度提高到678 MPa,是轧制前粗晶的3倍多;位错及其交互作用是细化晶粒的主要机制,在高密度位错区域由于位错的交互作用而形成了位错胞和亚晶粒,最终演变成超细晶粒;细晶强化和加工硬化是导致纯钛轧制后强度显著提高的主要原因。     

高强WSTi544221合金组织与性能研究

研究了轧制变形量对WSTi544221合金棒材显微组织和力学性能的影响,并对Φ10 mm规格的棒材进行不同制度的固溶+时效处理,对比了不同热处理状态下棒材的组织和力学性能。结果表明,随着轧制变形量的增大,WSTi544221合金棒材的晶粒细化程度增大,强度逐渐提高,但塑性变化不大。经870℃×1 h/WC+520℃×6 h/AC固溶+时效处理后,强度与塑性可以获得良好匹配,当抗拉强度达到1 610 MPa、屈服强度达到1 531 MPa时,延伸率和断面收缩率可分别保持在12%和43%。     

Ti6Al7Nb小规格CLSU棒材组织与性能的研究

使用金相显微镜对于不同形变条件下的轧制棒材纵向和横向显微组织进行观察,并对其结果做了分析。双相组织原始坯料经过940℃轧制与魏氏组织的原始坯料经过940℃轧制组织基本相同,而其与经过970℃轧制组织的a相比例有所不同。并研究了退火温度和时间对于Ti6Al7Nb小规格棒材显微组织和室温力学性能的影响,确定了Ti6Al7Nb小规格棒材较佳热处理制度为（730—750）℃×（60～120）min。     

稀土亚微米氧化物对低碳钢组织和性能的影响

组织细化是提高钢材性能的重要手段,氧化物冶金是细化组织的一种重要方法,研究了在超声波下,向低碳钢Q235中添加亚微米Ce O2粉体,用SEM观测了钢材的铸态和轧态组织,并测试了其硬度。结果显示外加Ce O2亚微米粉体可以细化低碳钢铸态组织,使晶粒平均尺寸由120μm降到30μm;珠光体含量逐渐增加,珠光体片间距也由0.57μm降低到0.11μm;随着Ce O2粉体加入量增加,Q235硬度增加,当Ce O2的加入量为0.7%时,显微硬度提高133.4%。     

Ti6Al7Nb小规格轧制棒材组织与性能的研究

使用金相显微镜对于不同形变条件下的轧制棒材纵向和横向显微组织进行观察,并对其结果做了分析。双相组织原始坯料经过940℃轧制与魏氏组织的原始坯料经过940℃轧制组织基本相同,而其与经过970℃轧制组织的α相比例有所不同。并研究了退火温度和时间对于Ti6Al7Nb小规格棒材显微组织和室温力学性能的影响,确定了Ti6Al7Nb小规格棒材较佳热处理制度为(730~750)℃×(60~120)min。     

钒微合金化汽车钛合金的轧制工艺优化

选用不同工艺进行了钒微合金化汽车钛合金Ti-Al-Mo-Cr-V的轧制试验,并进行了力学性能的测试与对比分析。结果表明,开轧温度和轧制变形量对试验合金力学性能产生明显影响。随开轧温度从945℃逐步提高到1 045℃时,试验合金力学性能先提高后下降;随轧制变形量从59%逐步增大到75%时,试验合金的力学性能先急剧提高后缓慢提高。试验合金的开轧温度优选为1 020℃、轧制变形量优选为67%。与945℃开轧温度相比,1 020℃轧制时试验合金的抗拉强度增大28 MPa、屈服强度增大34 MPa,断面收缩率减小2.5%。与59%轧制变形量相比,采用67%变形量轧制时试验合金的抗拉强度增大23 MPa、屈服强度增大27 MPa,断面收缩率减小1.5%。     

电子封装CPC复合材料的制备及其性能研究

以平均粒度为3μm的钼粉为原料,在200 MPa下模压成形,1 400℃下于H2气氛中熔渗2 h制备出Mo-30Cu复合材料芯材。该Mo-30Cu芯材表面喷砂处理后,与无氧铜板装配后,随后在900℃下进行开坯轧制,在750-800℃下进行温轧,最后经过冷轧制备成不同厚度比例的CPC复合板材。采用扫描电镜对Mo-30Cu芯材及其喷砂处理前后表面的显微组织进行了观测,同时对CPC材料的界面结合状态和元素分布进行了测定;对开坯轧制后的界面剪切强度进行了测定。还测定了不同厚度配比CPC的导热系数和热膨胀系数,并与传统封装材料进行了对比。结果表明:芯材喷砂处理有利于改善轧制界面的结合。界面剪切强度随着首道次变形量的升高而增大,但当开坯变形量超过40%后边部产生裂纹。在热膨胀系数接近的情况下,CPC比传统封装材料具有更高的导热率。     

原位生成六铝酸钙对刚玉质多孔材料结构和性能的影响

为解决多孔透气材料力学强度与透气性能两者之间的矛盾, 以纯铝酸钙水泥为钙源, 在刚玉质多孔材料中原位生成六铝酸钙相, 研究了六铝酸钙生成量对多孔材料显微结构、物相组成及物理性能的影响。结果表明: 在1700℃保温3 h处理后, 添加纯铝酸钙水泥的试样中均有板状片六铝酸钙生成。当纯铝酸钙水泥添加量(质量分数)不超过3%时, 六铝酸钙的原位生成不仅提高了多孔材料的常温耐压强度和高温抗折强度(1400℃保温0.5 h), 还能改善材料的透气性能; 继续增加纯铝酸钙水泥的加入量, 多孔材料的上述性能降低。当纯铝酸钙水泥添加量(质量分数)为3%时, 试样常温耐压强度为33.6 MPa, 高温抗折强度为6.2 MPa, 达西渗流系数及非达西渗流系数分别为2.54×10-10 m2和1.46×10-6 m。     

晶粒细化对Al-Mg-Si-Cu合金组织与性能的影响

采用铝钛硼细化剂对Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金进行晶粒细化,研究了晶粒细化对Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金组织与性能的影响。结果表明:随着铝钛硼细化剂添加量的逐渐增加,Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金的晶粒逐渐细化,合金的抗拉强度和伸长率逐渐提高。当铝钛硼细化剂添加量增加至0.5%时,Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金被细化为37μm的等轴晶,合金的抗拉强度为243MPa,伸长率为10.5%,与未添加铝钛硼细化剂相比,此时合金的抗拉强度提高了43%,伸长率提高了90.9%。     

热轧工艺参数对非调质钢F45MnV力学性能的影响

用热模拟实验机Gleeble-1500模拟了F45MnV钢(%:0.44C、1.18Mn、0.10V)热轧过程中的加热、轧制及冷却参数。通过实验发现,加热温度由950℃增至1100℃,钢中奥氏体平均晶粒尺寸由25.7μm增加至84.3μm;加热温度为1000～1050℃时,奥氏体晶粒尺寸为64.0～62.8μm,在该温度范围内轧制,有利于钢的质量控制和保证性能的稳定;随冷速由0.25℃/s增加至2℃/s,变形量70% 900℃,终轧的F45MnV钢的抗拉强度由815 MPa迅速提高至960MPa。     

Fe含量对连续铸轧AA8079合金箔材晶粒组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和铝箔拉伸试验机,研究了Fe含量对未经均匀化处理的连续铸轧AA8079合金铝箔退火后晶粒组织和拉伸性能的影响。结果表明,当Fe含量小于0.84wt%时,成品铝箔退火后晶粒组织粗大,平均晶粒尺寸约为1mm,且晶粒沿轧制方向拉长,同时铝箔表现出较低的强度和延伸率;当Fe含量达到1.18wt%时,成品铝箔退火后晶粒组织急剧细化,晶粒尺寸约为6μm,且为等轴状,此时铝箔具有强度和塑形的最佳匹配,抗拉强度达到122MPa,延伸率达到4.3%。EBSD分析的结果表明,随着Fe含量的提高,15°以下低角度晶界的亚晶较多,与固溶Fe含量相关。     

微细Cr-Fe合金粉对粉末冶金钢组织与性能的影响

在Fe-0.5Mo预合金粉末中加入平均粒径为4.65μm的Fe Cr55C600高碳Cr-Fe合金粉末,于1 200℃,采用烧结硬化工艺制备Fe-Cr-Mo粉末冶金合金钢。结果表明:随着Cr-Fe合金粉末量的增加,合金烧结试样的硬度增加,强度增加,合金的显微组织以贝氏体为主。当添加微细颗粒的Cr-Fe合金粉末,使Cr质量分数达到1.7%时,合金烧结试样的综合性能达到最优,抗拉强度为1 210 MPa,硬度为30 HRC,显微组织主要为细小的下贝氏体和马氏体,此时合金中Cr/C质量比约为1.54。     

喷射成形2124铝合金的热轧致密化与力学性能

采用喷射成形方法制备2124铝合金坯,探索其热轧致密化工艺,并研究热轧变形量和变形温度对材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,材料最佳的热轧温度为450℃,在该温度下热轧可以保持喷射成形工艺制备的2124铝合金获得细小晶粒组织的优势,且轧件可以获得较佳的力学性能。热轧过程中,当总变形量小于30%时,材料的致密化速度较快;当总变形量达到40%时,材料基本完成致密化。当热轧温度为450℃,变形量为80%时,喷射成形+轧制后材料的拉伸性能高于铸造+轧制的材料。对喷射成形+热轧材料进行T6处理,材料强度可较大提高,抗拉强度达到502.2MPa,伸长率为12.23%。     

粉末温轧工艺对W-20Cu合金密度和显微组织的影响

在W-Cu混合粉末中加入0.1%~2.0%(质量分数)的有机添加剂,在60~150℃温度下温轧成生板坯,然后进行液相烧结,获得W-20Cu合金板材。通过正交试验研究粉末轧制速度、轧制温度与添加剂含量对生板坯密度的影响,并对烧结板材的密度和显微组织进行分析与表征。结果表明,轧制温度与添加剂含量对粉末轧制板坯密度有显著影响,二轧制速度对生板坯密度的影响较小。随轧制温度升高,W-20Cu生板坯的密度增大,烧结板材的孔隙尺寸逐渐减小,孔隙率逐渐降低,烧结密度相应提高;随添加剂含量增加,板坯密度先升高后降低。在轧制温度为150℃,添加剂含量为0.3%时,生板坯的相对密度达到最大值85.38%,液相烧结后获得相对密度为99.65%的W-20Cu合金板材,金属Cu元素在钨基体中均匀、弥散分布。