冷变形及退火对薄板5182铝合金微观组织与力学性能的影响

本文研究了冷轧过程中不同的冷变形及退火工艺对薄板5182铝合金晶粒组织、拉伸性能与各向异性影响。研究结果表明,当退火温度在300℃时,5182合金中发生不完全再结晶。随着冷变形量的增加,拉伸强度先增加后降低,延伸率逐渐增加;当退火温度在320℃~380℃时,5182合金中发生完全再结晶,变形量为30%的试样晶粒发生异常长大形成粗大晶粒;而变形量大于50%的试样晶粒发生完全再结晶形成细小等轴晶。随着冷变形量的增加,拉伸强度略有增加,延伸率变化较小。     

铍材轧制过程温度对其塑性及显微组织的影响

纯铍在室温条件下轧制的低塑性和冷脆性限制了其板材厚度超薄化、面积大尺寸化。采用金相显微镜、单向拉伸和轧制试验,研究了变形温度对纯铍板材断后伸长率、最大道次加工率和显微组织的影响。结果表明：随着变形温度的增加,纯铍板材塑性呈先增强后降低的波动变化趋势,并在325～350℃和600～700℃区间出现两个最佳塑性区。纯铍板材在第二个最佳塑性区轧制变形时,晶粒沿轧制方向被拉长并发生一定程度的动态再结晶,晶粒得到细化,显微组织得到一定程度的改善,且轧制温度越高显微组织改善的程度越高。纯铍板材在第二个最佳塑性区退火过程的再结晶程度随温度的升高逐渐趋向完全。为了显著改善纯铍板材的显微组织并使其再结晶程度趋于完全,热轧温度和退火温度宜选择在600～700℃区间。     

TC2管材热处理工艺研究

通过对不同加工量的TC2合金管材分别采取不同的退火工艺进行热处理,并对其显微组织结构和力学性能进行试验分析。结果表明,TC2合金在750℃时开始发生回复再结晶,并在800℃时完成回复再结晶;随着退火温度升高TC2管材的强度降低,塑性提高,完成回复再结晶后性能不再随着温度的升高而降低。加工量大小也对TC2管材的力学性能有一定影响,加工量越大,强度越高,塑性越低。     

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℃。     

退火温度对20MnSi钢ECAP变形组织的影响

采用C方式等径弯曲通道变形（ECAP）法制备了平均晶粒尺寸-0.20 μm的亚微晶20MnSi钢,研究了退火温度对ECAP变形组织的影响.结果表明,随退火温度升高,ECAP变形获得的亚微晶铁素体变形组织在原位逐渐演变为再结晶组织,300～500℃退火1 h后,亚微晶铁素体组织稳定,晶粒无明显长大.退火温度高于500℃后,铁素体晶粒开始明显长大,650℃退火后的铁素体平均晶粒尺寸-8μm.经ECAP变形的珠光体组织在较低温度退火时,渗碳体具有较强的球化能力.     

Ta-10W合金再结晶退火温度研究

对Ta-10W合金所具有的优良特性、应用前景及制备方法进行了简要介绍.通过相关金相组织和力学性能的研究,确定了Ta-10W合金的再结晶退火温度:开坯挤压棒的再结晶退火温度为1 500℃;挤压棒经总变形率为78%冷变形后的再结晶退火温度为1 450℃.     

冷拔连续铸造单晶和多晶铜线材的退火行为

采用光学金相以及电子背散射衍射技术,对单晶连续铸造以及传统连续铸造2种技术制备的单晶和多晶铜线材冷拔变形组织的再结晶温度、完全再结晶后的晶粒尺寸以及再结晶组织的孪晶界等进行分析,并比较两者之间的差异.研究结果表明,与多晶铜线材相比,单晶铜线材的再结晶温度较高,完全再结晶的晶粒尺寸较大;随变形量的增加,两者之间的再结晶温...     

退火温度对TaW12合金组织性能的影响

根据TaW12合金材料不同的应用需要,其塑性和强度可以通过采用不同温度退火在一定范围内进行调整。采用变形率为75%左右的热轧态TaW12合金板材在1 200～1 450℃下进行了退火试验。通过分析不同退火温度下材料的室温拉伸力学性能,并观察其组织形貌来分析TaW12合金退火温度对其组织和性能的影响。试验结果表明,在1 350℃退火,发生部分再结晶的合金板材具有较好的塑性,同时也保持了较高的室温强度。     

退火工艺对极薄规格热镀锌钢板的影响

通过采用MULTIPAS退火模拟试验机对0.25 mm厚的轧硬板进行不同退火温度的模拟试验,研究退火温度对组织和性能的影响。从金相组织及力学性能的结果可得出,退火温度较低时,组织未发生再结晶现象;退火温度升高至620 ℃时,组织完成了充分再结晶,全部转变为均匀的等轴晶粒。随着退火温度的升高,强度逐渐降低,伸长率呈逐渐升高的趋势,但温度较高时,组织较粗大,造成强度与塑性同时下降。将MULTIPAS退火模拟得出的最优退火温度区间为660～720 ℃,结合其他热镀锌工艺应用于工业生产中,生产的薄规格镀锌板组织、性能及表面质量均满足要求,得到了符合工业化性能要求的生产工艺。     

钛镍形状记忆合金冷拉拔的加工硬化及再结晶

通过真空感应熔炼制备了Ti-50.9Ni(%,原子分数,下同)形状记忆合金铸锭,铸锭经锻造、轧制及热拉拔至Φ2.0 mm线材,对其退火后进行不同拉拔变形量的冷拉拔,并对不同冷拉拔变形量的丝材进行500~800℃退火。借助拉伸实验、X射线衍射(XRD)和金相显微镜(OM)等手段研究了Ti-50.9Ni形状记忆合金冷拉拔的加工硬化速率和再结晶,得到了Ti-50.9Ni形状记忆合金冷拉拔加工硬化规律及退火温度对冷拉拔Ti-50.9Ni合金显微组织的影响。研究结果表明,Ti-50.9Ni合金的加工硬化速率较高,平均加工硬化速率可达20 MPa·%-1以上,其加工硬化速率dσb/dε曲线分为3个区域。随着冷拉拔变形量的增加,加工硬化速率dσb/dε先降低,然后升高,再降低,在冷拉拔真应变ε分别为0和0.27时出现了极大值,其原因是Ti-50.9Ni合金冷加工时马氏体的产生、生长及相互交织,以及马氏体量随加工量的变化。进行充分冷拉拔变形后的Ti-50.9Ni形状记忆合金的纤维组织在600℃(约为0.55Tm)退火时发生再结晶现象,在700℃时晶粒将发生长大现象,且Ti-50.9Ni合金发生再结晶的临界变形量在10%~20%之间。因此,冷拉拔加工的Ti-50.9Ni形状记忆合金的退火温度宜在600~700℃之间选择。     

不同退火工艺下TWIP钢微观组织及力学性能演变

摘要：以在650℃温轧的Fe-24Mn-2Al-1Si-0.05C TWIP钢为研究对象,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、室温拉伸等实验手段,研究温轧TWIP钢在回复退火、部分再结晶退火、高温短时退火以及高温退火等不同退火工艺下其微观组织及力学性能的演变。结果表明,随着退火工艺的改变,实验钢的微观组织由回复退火时包含高密度位错、形变孪晶等的变形晶粒逐渐向高温退火时的无畸变再结晶晶粒转变;而部分再结晶退火时,实验钢的微观组织由未再结晶区的变形晶粒和细小的再结晶晶粒混合组成。随退火工艺的改变,实验钢拉伸前、后的硬度变化趋势为先下降然后基本不变最后上升;实验钢的变形机制逐渐由位错滑移为主向孪生滑移为主转变。     

980 MPa级冷轧超高强度双相钢边裂原因分析与工艺优化

汽车用超高强度双相钢CR550/980DP冷轧边裂问题,严重影响热轧/冷轧工序界面生产顺行,易造成冷轧机架间及连退炉内断带事故,成为超高强度双相钢生产的难题。基于高温热塑性曲线和热轧动态CCT曲线,采用对显微组织、力学性能、裂纹扩展分析等手段明确冷轧边裂产生原因。试验结果分别指出,精轧阶段带钢横向温度分布不均匀、边部温降大,导致在第Ⅲ脆性区轧制;同时,受Nb作用再结晶温度提高,边部低温区为未再结晶区轧制;当应变量超过塑性极限、轧制力超过边部热强度时,形成热轧卷边裂。边部形成细小弥散的铁素体(F)和马氏体(M)两相组织,不协调应变将导致F/M相界面产生应力集中而形成裂纹;裂纹以微孔聚集方式进行扩展,形成热轧卷无边裂-冷轧边裂现象。通过投用边部加热器和优化初轧定宽量、精轧入口温度、精轧机架间冷却水、终轧温度、卷取温度等措施,实现热轧卷边部质量改善、解决边裂问题。     

980 MPa级冷轧超高强度双相钢边裂原因分析与工艺优化

汽车用超高强度双相钢CR550/980DP冷轧边裂问题,严重影响热轧/冷轧工序界面生产顺行,易造成冷轧机架间及连退炉内断带事故,成为超高强度双相钢生产的难题。基于高温热塑性曲线和热轧动态CCT曲线,采用对显微组织、力学性能、裂纹扩展分析等手段明确冷轧边裂产生原因。试验结果分别指出,精轧阶段带钢横向温度分布不均匀、边部温降大,导致在第Ⅲ脆性区轧制;同时,受Nb作用再结晶温度提高,边部低温区为未再结晶区轧制;当应变量超过塑性极限、轧制力超过边部热强度时,形成热轧卷边裂。边部形成细小弥散的铁素体(F)和马氏体(M)两相组织,不协调应变将导致F/M相界面产生应力集中而形成裂纹;裂纹以微孔聚集方式进行扩展,形成热轧卷无边裂-冷轧边裂现象。通过投用边部加热器和优化初轧定宽量、精轧入口温度、精轧机架间冷却水、终轧温度、卷取温度等措施,实现热轧卷边部质量改善、解决边裂问题。     

热处理对TC16钛合金棒材显微组织和力学性能的影响

将小规格TC16钛合金轧制棒材在780℃保温2 h,进行了不同炉冷出炉温度、不同第二级退火温度及不同冷却方式的热处理实验,分析了热处理前后棒材的显微组织和力学性能。结果表明:热处理前后棒材显微组织的差异较大;随着出炉温度的降低,强度和塑性均出现先升高后降低的现象,炉冷至530℃后空冷可得到较高的强度及良好塑性;第二级热处理温度越高,强度越低,同时塑性较高;在不同的冷却方式下,炉冷可获得最优的强度塑性匹配。     

Structure of deformed silicon and implications for low-cost solar cells

The microstructure and minority carrier lifetime of silicon were investigated in uniaxially compressed silicon samples. The objective of the investigation was to determine if it is feasible to produce silicon solar cells from sheet formed by high temperature deformation. The initial structure of the silicon samples ranged from single crystal to fine grained polycrystals. The samples had been deformed at strain-rates of 0.1 to 8.5 s⁻¹ and temperatures of 1270 to 1380°C. Recrystallization was incomplete even after long anneals. A 10 h anneal of fine grained samples with as much as 51 pct strain only caused 95 pct of the samples to recrystallize and even then the recrystallized grains contained twin boundaries and dislocations. The recrystallization in the large grained material was also incomplete and further, it has been shown that large grained material cracks readily during significant deformation (>40 pct). The major mode of recrystallization appears to be migration of existing boundaries into the deformed regions. Minority carrier diffusion length was found to be drastically reduced after deformation, perhaps due to contamination or cooling rate, and recovered only slightly with annealing. These results suggest that high temperature deformation, of silicon to directly produce sheet for solar cells of high efficiency is not practical. Potential may exist for its use as a coarse grained substrate.     

含4.35%铜抗菌不锈钢的热变形行为

含铜奥氏体不锈钢具有优异的抗菌性能而广泛应用在食品加工、医疗等领域,然而铜的加入会显著影响不锈钢的加工性能。用Gleeble-3800热模拟试验机对含铜4.35%奥氏体抗菌不锈钢进行了单道次等温热压缩试验,研究了不锈钢在变形温度为900～1 150℃、应变速率为0.01～10 s^-1和变形量为50%下的高温变形行为,构建了反映其材料特性的本构方程,使用金相显微镜观察了热变形后的微观组织,分析了各变形工艺下的微观组织演化规律,为含铜不锈钢的加工成型工艺及组织优化提供了理论参考。结果表明,4.35%Cu-304L钢的流动应力对变形工艺是敏感的,应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小。采用得到的应力应变曲线建立了一种基于Arrhenius的5阶多项式拟合的应变补偿本构模型,根据此模型计算了相关系数R和平均相对误差AARE分别为0.972和9.03%,这表明所构建模型可以准确地反映含铜不锈钢的流动行为。结合微观组织发现较高的温度和较快的应变速率有利于再结晶的发生,由于0.01 s^-1低应变速率提供的变形能低,在变形温度为1 100℃、应变速率为...     

Surface recrystallization of a single crystal nickel-base superalloy

The recrystallization behavior of a single crystal nickel-base superalloy was investigated by shot peening and subsequent annealing. Two kinds of recrystallization microstructures, which are intensively dependent on the annealing temperature, are shown in the nickel-base superalloy after shot peening and subsequent annealing. Surface recrystallized grains are obtained when the superalloy is anparticles occurs. Cellular recrystallization is observed after annealing at lower temperatures. Cellular structures induced by high diffusivity of the shot-peened alloy annealed at 1050℃ accords with the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov equation. The low Avrami exponent is caused by the inhomogeneous distribution of stored energy, the decreasing of stored energy during recovery, and the strong resistance of boundary migration yb γ' particles.     

Orientation relationships in the recrystallization of polycrystalline,hexagonal metals

The ideal orientations occurring in the recrystallization textures of polycrystalline zirconium and titanium are compared with the preferred orientations found in growth selection experiments on single crystals of zinc and cadmium. It is found that the ideal orientations arising on the recrystallization of the polycrystalline metals lie between the single crystal preferred orientations and can very well be interpreted as compromise textures. With this concept and the assumption that the recrystallization nuclei are originally part of the deformed matrix, slight variations in the textures arising from different annealing times and temperatures can also be explained.     

Recrystallization of a Single Crystal Nickel-Base Superalloy

 A series of experiments of investigating the recrystallization of single crystal DD3 superalloy were carried out. The threshold temperature for recrystallization and the effect of annealing temperature on recrystallization were studied. The results show that the threshold temperature for recrystallization of the shot peened DD3 samples is between 1 000 ℃ and 1 050 ℃ under the condition of annealing for 2 h, and the recrystallization depth increases with the rise of the annealing temperature. Below 1 150 ℃, the recrystallization depth increases slowly with the temperature climbing, while above 1 150 ℃, the recrystallization depth increases quickly with the rise of the temperature. The solution of the γ′ phase is a critical factor of the recrystallization behavior of DD3 superalloy. In addition, the kinetics and microstructural evolution of recrystallization at 1 200 ℃ were also studied. It is found that the recrystallization progresses rapidly at 1 200 ℃ through the growth of fully developed recrystallized grains, and the recrystallization process on the shot peened surface is similar to that of wrought materials, including nucleation of recrystallization, growth of new grains into the matrix, and growth of new grains by swallowing up each other.