预应变与烘烤工艺对780 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响

将C-Mn钢加热至800℃保温60 s后,随即快速冷却至300℃进行过时效处理以模拟连续退火工艺,最终获得铁素体和马氏体双相组织,然后进行预应变和烘烤处理以测量其BH2值。研究了预应变、烘烤温度和烘烤时间对780 MPa级冷轧双相钢微观组织演变和烘烤硬化性能的影响。结果表明,在0~2%范围内,BH2值随预应变增加而明显提高;在2%~8%范围内,BH2值随预应变增加而降低;预应变为2%时,BH2值达到最大值51 MPa。在140~300℃范围内,随着烘烤温度提高,在铁素体中形成的Cottrell气团和碳化物,以及马氏体中析出的碳化物数量增加,双相钢的烘烤硬化性能明显提高;烘烤温度为300℃时,BH2值达到最大值102 MPa。在5~240 min范围内,随烘烤时间的延长,促进了Cottrell气团的形成和碳化物的析出,BH2值逐渐增加。     

预应变与烘烤温度对低碳钢和双相钢组织性能的影响

研究了预应变和烘烤温度对低碳钢和双相钢微观组织演变和烘烤硬化性能的影响。将低碳钢和双相钢加热至800℃保温90 s后再缓冷至680℃,随即快速冷却至300℃进行过时效处理以模拟连续退火工艺,最终分别获得铁素体—渗碳体和铁素体—马氏体组织,然后进行预应变和烘烤处理以测量其BH值。结果表明,对于低碳钢,在0%～8%范围内,随着预应变增加,BH值明显提高;预应变为8%时,BH值达到最大值65 MPa。对于双相钢,随着预应变增加,BH值先提高后降低;预应变为1%时,BH值达到最大值79 MPa。在140～300℃范围内,随着烘烤温度提高,在铁素体中形成的Cottrell气团和碳化物数量增加,低碳钢和双相钢的BH值均明显提高;烘烤温度为300℃时,低碳钢和双相钢BH值分别达到最大值71 MPa和148 MPa。对于低碳钢,烘烤后拉伸曲线均出现明显的屈服平台。对于双相钢,在140～170℃范围内,烘烤后工程应力—应变曲线仍保持连续屈服状态;在210～300℃范围内,烘烤后拉伸曲线均出现明显的屈服平台。     

预变形和烘烤条件对ELC—BH钢板性能的影响

实验表明，随着烘烤温度和预变形量的增加，ＥＬＣ－ＢＨ钢板的烘烤硬化性增加，但预变形量超过一定值时ＢＨ值反而下降；烘烤时间对ＢＨ值的影响与预变形量的影响趋势相同，但ＢＨ值变化范围很小。适当调整预变形量，烘烤温度和时间三个变量可使其ＢＨ值达到饱和，得到最佳硬化。     

预变形和烘烤条件对ELC－BH钢板性能的影响

实验表明，随着烘烤温度和预变形量的增加，ＥＬＣ─ＢＨ钢板的烘烤硬化性增加，但预变形量超过一定值时ＢＨ值反而下降；烘烤时间对ＢＨ值的影响与预变形量的影响趋势相同，但ＢＨ直变化范围很小。适当调整预变形量、烘烤温度和时间三个变量可使其ＢＨ值达到饱和，得到最佳硬化。     

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%。     

预应变量对超低碳烘烤硬化(ULC-BH)钢硬化性能的影响

测定了ULC-BH钢1 mm退火冷轧钢板(/%:0.002C,0.008Si,0.60Mn,0.043P,0.009S,0.031Al,0.071Ti)经2%~10%预应变,170℃20 min烘烤后的烘烤硬化(BH)值,通过内耗实验获得不同应变时效下的内耗谱线,利用X射线衍射技术测定位错密度,研究了Cottrell气团对ULC-BH钢烘烤硬化性能的影响。结果表明,随预应变量增加,ULC-BH钢的BH值增大;随预应变量增加,Snoek峰逐渐降低,而SKK峰逐渐升高;经2%、6%和10%预应变,位错密度增大,分别为3.9×10¹⁰/cm~2,8.4×10¹⁰/cm²和6.8×10¹¹/cm²,相应的Cottrell气团密度逐渐减小。     

制备工艺对B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料力学性能的影响

采用热压法制备了10%(质量分数)TiC/4.7%(质量分数)Mo增强B4C基陶瓷,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对力学性能的影响.烧结温度由1 800℃提高到1 900℃时,复合材料的抗弯强度由590MPa提高到705MPa;当烧结温度升至1 950℃,强度反而下降;硬度和韧度随烧结温度升高而提高.在烧结温度为1 900℃压力为35MPa保温时间由15min提高到45min时,抗弯强度由600MPa提高到705MPa;进一步增加保温时间,抗弯强度随保温时间的增加而下降;硬度和韧度随保温时间延长而提高.烧结压力对复合材料力学性能的影响较小.当烧结参数为1 900℃、45min、35MPa,B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料抗弯强度、硬度、断裂韧度、相对密度分别为705MPa、20.6GPa、3.82MPa·m1/2、98.2%.     

预变形和烘烤对超高强度冷轧钢板二次变形特性的影响

以两种强度均在980MPa以上的超高强钢为研究对象,研究预变形和烘烤对不同马氏体含量钢的力学行为和断裂方式的影响。结果表明,随着预应变量的增加,两种试验用钢的烘烤硬化值均先增加,当达到最高点后又发生转折、下降;弯曲—烘烤—二次弯曲试验表明,在较大的预变形条件下,二次弯曲性能下降;超高强钢经较大的预变形和烘烤后,屈强比大大提高,延伸率明显下降;断口分析发现,在预应变量不同的情况下,烘烤后的拉伸断口明显不同,较大的预应变量对应的断口韧窝较浅,局部解理微区较多,尺寸也相对较大。     

超大预拉伸变形对6061铝合金板材组织和性能的影响

采用室温拉伸、电导率测量等实验研究预拉伸变形对6061铝合金板材力学性能及组织的影响,结合金相显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)分析和探讨其影响机理。结果表明,随预拉伸变形量的增加,板材厚度不断减小,富铁相破碎分布于晶界间,纵向晶粒平均截距从36.72μm降至32.99μm;当预拉伸变形量为4%时,可在不降低其力学性能情况下改善板材表面质量;当预拉伸变形量为16%时,经170℃/12h人工时效可使其力学性能达到峰值,此时抗拉强度、屈服强度与延伸率分别为359.76MPa、346.73MPa与12.74%。     

180℃形变热处理对2519A铝合金性能的影响

研究了2519铝合金薄板经180℃不同时效状态的性能。结果表明：时效前，合金经冷轧预变形处理后，硬度提高，且随预变形量的增加，合金到达峰值时效的时间缩短；当冷轧变形量在0％～25％之间时，预变形量越大，晶内析出物CuAl2越细小、弥散。固溶温度为530℃，变形量25％，时效温度180℃，时间2．5h时，薄板的力学性能最好。     

Cu含量对Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn薄板成形性及烤漆硬化性的影响

采用拉伸、杯突实验结合DSC分析系统研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-(0.1~0.7)Cu-0.6Mn合金T4态薄板各类成形性指标及模拟烤漆处理后性能变化的影响规律.结果表明:随着Cu含量增加,T4态合金板材的强度单调增大,n值呈现出略有增大的趋势,延伸率、r值变化规律不明显,IE值单调下降,板材的拉胀成形性能变差;随着Cu含量增加,T4态合金板材烤漆前后的强度均单调增大,但合金板材模拟烤漆后表现出烤漆软化现象,且其软化量随Cu含量增加而逐渐增大,说明Cu含量增加不利于铝板烘烤硬化性能的发挥.     

预时效制度对6016铝合金机械性能和析出相的影响

通过第一性原理计算、硬度测试、拉伸测试、X射线衍射（XRD）以及透射电镜（TEM）等手段研究了预时效处理对6016合金机械性能以及析出行为的影响.结果表明:预时效处理能够抑制自然时效的负作用, 其中110 ℃×10 min预时效处理能够显著抑制板材的自然时效, 使板材保持良好的成形性（σ_0.2: 109.65MPa）; 预时效能够提高烤漆强化效应, 110 ℃×10 min预时效处理的烤漆性能较优（σ_0.2:212.29 MPa）, 且随着预时效时间的增加和温度的升高, 烤漆强化效应降低; 不同预时效处理并不能改变基体中相的成分, 主要为α-Al和Mg₂Si 2种相,且随时间的增加和温度的升高, Mg₂Si相略微增多; 预时效处理后的试样在烤漆之后有更多针状的β"相析出且机械性能更好, 这与第一性原理计算的β序列的理化性质相符合.      

X70管线用宽厚板包辛格效应的研究

针对制管过程中钢板的包辛格效应造成管体强度损失的问题,研究了国产X70管线用宽厚板在不同预变形量下的包辛格效应。试验结果表明：包辛格效应值最大为40MPa;随预变形量的增加,包辛格效应值增加,当预变形量达到1．00％～1．25％时,包辛格效应值达到最大,再增加变形量,包辛格效应值减小;屈服平台的存在减小了包辛格效应值;板厚越厚,包辛格效应现象越明显。     

固溶C对Nb-Ti微合金化ULC-BH钢板烘烤硬化性能的影响

通过定量相分析研究了Nb-Ti微合金化超低碳烘烤硬化钢(%:0.002C、0.01～0.02Nb、0.01～0.02Ti、0.002 8～0.004 2N)的析出相,建立了试验钢固溶C含量的计算公式。结果表明,随固溶C含量计算值的增加,钢板的烘烤硬化性BH₂值增大;随冷轧板退火温度(810～850℃)的增加,BH₂值增加;820℃退火时,640℃卷取的钢板BH₂值高于710℃卷取的钢板BH2值。     

AA6061铝合金冷轧过程中织构的演变与断裂机制

对商业用21.5 mm厚度的AA6061铝合金板材进行520℃/3 h固溶处理后,热轧到10 mm厚度,然后冷轧,冷轧变形量分别为21%、59%、78%和90%。通过拉伸性能测试、取向分布函数(ODF)、扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)及透射电镜(TEM)等对该合金在冷轧过程中的织构演变、以及冷轧变形量对合金力学性能与断裂机制的影响进行研究。结果表明:随冷轧变形量增加,AA6061铝合金的变形织构逐渐增强,再结晶织构逐渐减弱;合金的抗拉强度随变形量增大而增加,变形量为90%时抗拉强度从热轧态的220 MPa提高到320 MPa;材料的屈服强度与抗拉强度大致相等,两者的变化相仿;随变形量增加,合金的断裂机制由韧窝型断裂转变为韧窝型断裂与沿晶型断裂并存的混合型断裂;伸长率下降,变形量为90%时,伸长率从热轧态的19%左右下降到4.5%。     

冷轧及热处理对TA16钛合金管材组织与性能的影响

通过改变冷轧过程中的工艺参数,研究了加工变形量、Q值(相对减壁量和相对减径量的比值)对TC16(Ti-2Al-2.5Zr)钛合金管材拉伸力学性能的影响,同时研究了退火温度对管材拉伸力学性能及显微组织的影响。结果表明:Ti-2Al-2.5Zr合金管材具有良好的冷加工性能,当冷轧变形量在25%时可获得较佳的强塑性匹配;当轧制Q值在1.2～2.0变化时,管材强度、塑形均随Q增大而提高,可获得综合性能优异的管材。此外,研究发现随着退火温度的升高,管材强度、塑性及屈强比均呈现下降趋势。     

冷变形量对低碳冷轧板组织及再结晶温度的影响

对不同冷变形量的低碳冷轧板,在不同温度下进行模拟罩式退火试验,研究了冷变形量对组织和再结晶温度的影响。分析比较发现,随冷变形量提高,加工硬化效果增强,位错密度增加;在650℃×4 h退火后,随着冷变形量的增大,再结晶晶粒更加细小且均匀。通过推导得到了再结晶驱动力与冷变形量的关系式,并计算出不同冷变形量的再结晶驱动力。结果表明,当冷变形量从52%增加到80%后,由位错密度产生的再结晶驱动力提高1.4×104J/m2;其再结晶开始温度和完成温度均降低20～40℃。     

冷轧变形量对304不锈钢力学性能的影响

 研究304奥氏体不锈钢薄板的硬度随冷轧变形量的变化规律,为奥氏体不锈钢薄板工业生产提供指导。同时,采用金相显微镜、维氏硬度测量、X-射线衍射仪和透射电镜研究了不同变形量冷轧对304不锈钢显微组织和机械性能的影响。在室温对0.5mm厚退火板材进行冷轧,使冷轧变形量从10%增加到52%。结果表明,形变诱发马氏体相变是导致304不锈钢冷轧时产生加工硬化的主要原因,冷轧可以显著提高钢的强度和硬度。当冷轧变形至40%时,304不锈钢的维氏硬度是未变形时的2.2倍,屈服强度、抗拉强度分别增大到未变形时的4.2倍（880MPa）和1.8倍（1312MPa）。     

440 MPa级新型高强度烘烤硬化钢的组织与性能

为了开发440 MPa级新型高强度热轧烘烤硬化钢,采用OM和TEM等仪器对其组织与性能进行了分析,研究了其强化机制与烘烤硬化机理。结果表明,显微组织为铁素体与少量珠光体的混合组织,随着氮质量分数增加与卷取温度的下降,铁素体晶粒变得更加细小;低氮钢在630与600℃卷取温度下铁素体晶粒平均尺寸分别为8.34与7.89μm,细晶强化对屈服强度的贡献值分别为190与196 MPa;高氮钢在630与600℃卷取温度下铁素体晶粒尺寸分别为6.93与6.71μm,细晶强化对屈服强度的贡献值分别为209与212 MPa。烘烤硬化处理后屈服强度与抗拉强度均呈现出上升的规律,在相同的预应变量下,晶粒尺寸越小,氮质量分数越高,抗拉强度上升值越大;高氮钢在10%预应变下BHT(bake hardening,tensile strength increase)值均在70 MPa以上,抗拉强度达到500 MPa以上,主要是由于预应变导入的位错在烘烤处理时变得坚固,并在塑性变形时促进了位错扩大再生。     

不锈钢/碳钢拉拔钎焊复合管的实验研究

采用拉拔-钎焊的方式制备不锈钢/碳钢复合管,应用金相显微镜观察钎焊后复合界面的微观形貌,实验测试了钎焊温度和保温时间对复合强度的影响。研究发现,钎焊后金属间形成致密的冶金结合,随钎焊温度增加,金属间的剪切强度提高,当温度大于1150℃时,剪切强度从295MPa缓慢增加,随钎焊保温时间剪切强度呈先增大后降低规律。保温3h时剪切强度最大为301MPa。