一种新型高强度高塑性冷轧中锰钢的组织和力学性能

研究了两相区退火温度对一种新型冷轧中锰钢(0.2C-5Mn-0.6Si-3Al,质量分数,%)显微组织及拉伸性能的影响。结果表明,在退火温度为730℃时,冷轧中锰钢可获得优异的强度与塑性配合,即抗拉强度为1062 MPa,总伸长率为58.2%,强塑积为61.8 GPa·%。随着退火温度升高,逆转变奥氏体逐渐粗化,且由片层状组织形态逐渐向等轴状组织形态转变,在一定退火温度下可获得奥氏体晶粒尺寸分布较为宽泛的多尺度的组织形态。这种多尺度组织形态的残余奥氏体具有适当的机械稳定性,能够产生连续不断的相变诱发塑性(TRIP)效应。连续不断的TRIP效应与铁素体在变形过程中的良好配合,是冷轧中锰钢获得高强度、高塑性的主要原因。冷轧中锰钢拉伸断裂的裂纹主要萌生于软相的铁素体(δ-铁素体)及超细晶铁素体与形变诱导马氏体(残余奥氏体)的界面处。     

ART退火后冷却方式对0.1C-7.2Mn钢加工硬化行为的影响

以0.1C-7.2Mn热轧和冷轧中锰钢为研究对象,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、室温拉伸试验等手段,研究了奥氏体逆相变(ART)退火后不同冷却方式对中锰钢加工硬化行为的影响。结果表明,热轧试验钢ART退火后得到板条状铁素体-奥氏体组织,退火后空冷试样中有大量碳化物析出,而水冷抑制了碳化物析出。冷轧试验钢ART退火后得到了等轴状铁素体-奥氏体组织,退火后空冷试样表现为连续屈服,而水冷促进了组织的等轴化;热轧试样获得更高体积分数的残留奥氏体,获得了优异的力学性能;残留奥氏体体积分数越大,拉伸变形过程中发生的TRIP效应越持久,提供更高、更持续的加工硬化。     

临界退火工艺对冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜和拉伸试验等研究了临界退火工艺对Fe-10.2Mn-0.48C-2.2Al-0.7Si-0.75V的冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响.通过热力学计算确定最佳的退火温度,以便获得最佳的力学性能.结果表明:临界退火后实验钢获得了板条状和等轴状奥氏体晶粒,同时铁素体中存在高密度位错.奥氏体的体积分数受...     

退火工艺对低碳钢强力旋压变形组织及力学性能的影响

退火温度和退火时间是影响低碳钢旋压件再结晶退火后微观组织及力学性能的主要因素。对不同减薄率的旋压件采取变温恒时和恒温变时的方法,研究退火温度及退火时间对20钢经强力错距旋压后的变形组织及力学性能的影响。试验结果表明,在560℃～600℃区间,旋压件硬度随退火温度的升高急剧减小,退火时间对试样力学性能的影响随退火温度的升高变得更明显;在580℃时保温1h退火后,铁素体均转变成等轴状细晶,晶粒尺寸约0.6μm,尺寸更细小的渗碳体颗粒大部分弥散在铁素体晶界上。     

不同初始组织中锰钢逆相变退火后的室温组织与性能

研究了0.1C-5Mn中锰钢两种初始组织形态(热轧淬火态与冷轧形变态马氏体)经两相区退火处理后的室温组织形貌及力学性能。结果表明:经退火处理后,热轧马氏体复相组织(铁素体+奥氏体)大部分保持板条状,而冷轧马氏体发生回复再结晶,形成多边形或等轴状(粒状)超细晶粒;冷轧退火样中残留奥氏体含量及其中C含量高于热轧退火样,表明冷轧初始组织形态有利于逆相奥氏体稳定及C元素配分;冷轧退火样的强度(屈服、抗拉)均高于热轧退火样,而断后伸长率稍低于热轧退火样,并且冷轧退火样加工硬化速率优于热轧退火样,两者强塑积均超过30 GPa·%,冷轧退火样强塑积偏高。     

退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织和性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和拉伸实验研究了退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织及性能的影响。结果表明,在600℃退火时,组织处于回复阶段,几乎没有再结晶; 625℃保温5 min退火后,再结晶基本完成,组织中有大量渗碳体颗粒弥散析出,并且随着退火温度升高或保温时间延长渗碳体沿铁素体晶界聚集粗化;在625℃保温10 min退火后,再结晶已经完成并且发生长大现象,组织为等轴状铁素体+渗碳体颗粒,晶粒尺寸约为5. 01μm; 650、675、700℃保温10 min退火后,铁素体晶粒进一步长大;随着退火温度升高和保温时间延长,屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。625℃×5 min退火可以获得优良的综合力学性能。     

逆相变退火时间对5%Mn冷轧中锰钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪研究5%Mn冷轧中锰钢逆相变退火时间对显微组织和力学性能的影响。结果表明，冷轧中锰钢经930℃淬火20 min、675℃逆相变退火5～40 min后的组织为马氏体、超细晶铁素体和不同体积分数奥氏体。保温5 min时，组织延续淬火态的板条马氏体，奥氏体体积分数只有8.5%;随着保温时间延长至10、20、30 min,奥氏体体积分数分别增加至10.56%、19.7%、22.34%,但保温时间继续延长至40 min时，奥氏体体积分数降低至20.53%。随着保温时间的增加，抗拉强度持续增加，断后伸长率、强塑积均先升高后降低，强塑积在30 min时达到最大值，此时综合力学性能最好。     

冷轧变形量及退火温度对Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金织构和超弹性的影响

研究冷轧变形量(40%、75%和95%)和退火温度(650、750和850℃)对亚稳β钛合金Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn(原子分数,%)的显微组织、织构和超弹性的影响。结果表明:不同冷轧变形量变形后,合金中出现了{111}110,{111}112和{001}110型冷轧织构,随变形量增大,冷轧织构强度有小幅度增加,其中以{111}112、{111}110型织构强度增幅度最大;经过650~850℃退火后,合金发生再结晶,并形成了再结晶织构,其中变形量为95%、650℃退火后,试样的组织由细小的等轴状β相构成,同时形成了较强的{112}110,{111}112再结晶织构,合金试样表现出较好的超弹性,其应变回复率71.5%;细小的等轴晶组织和{111}112再结晶织构,能提高合金的超弹性能。     

ZK61镁合金冷轧板材退火工艺研究

对冷轧ZK61镁合金板材进行不同温度和时间的退火处理,研究不同退火工艺对冷轧ZK61镁合金板材组织和力学性能的影响。研究表明:提高退火温度可以加快冷轧ZK61镁合金组织静态再结晶速度,但退火温度过高,会使组织晶粒发生粗化。经360℃×60 min退火的ZK61合金试样晶粒尺寸细小,分布均匀,组织为细小均匀的等轴晶,再结晶基本完成。此工艺下,ZK61镁合金合金力学性能最佳。     

退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响

利用热感应马弗炉模拟罩式退火工艺,研究不同退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响。结果表明,退火温度为565 ℃时,试样以回复软化机制为主,轧后扁平状的铁素体保持不变;退火温度上升到580 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度下降明显,断后伸长率迅速上升,维氏硬度值也显著下降,表明此阶段完成再结晶,组织以片层渗碳体为主,有少量变形的铁素体;退火温度达到580 ℃以上时,力学性能和硬度变化不明显,表明580 ℃时试样充分完成再结晶。     

冷轧与退火对LA91合金显微组织和力学性能的影响

对热挤压态LA91合金进行了冷轧及退火处理,研究了不同冷轧变形量与退火温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,总轧制变形量为76.7%的LA91合金薄板具有较高的强度和良好的塑性(抗拉强度为177 MPa,伸长率为37.4%)。在200~300℃范围内退火,冷轧LA91合金发生回复和再结晶,β相逐渐变为等轴状,α相逐渐球状化。因此,随退火温度升高,合金薄板的抗拉强度先降低后升高,伸长率则先升高后降低。同一变形量下,合金中的α相再结晶温度略高于β相;经1h退火,不同变形量的冷轧LA91合金开始再结晶的温度略微不同,约为250℃,退火温度为300℃时,再结晶完成。     

GH738合金冷变形及中间退火再结晶行为研究

通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射、显微硬度计等手段,系统研究了GH738合金不同冷轧变形量后中间退火组织演变规律。研究表明:变形量是影响加工硬化的主要因素;经过不同冷轧变形后,1000℃退火奥氏体未发生再结晶;在1040～1080℃进行退火处理,可得到均匀细小的等轴晶。建立了GH738合金冷加工本构方程和再结晶晶粒长大方程。     

Fe-8Mn-xAl-0.2C冷轧中锰钢的组织与性能

利用场发射扫描电镜、电子背散射衍射技术、X射线衍射仪及电子万能试验机等对Fe-8Mn-xAl-0.2C(x=0, 3)冷轧中锰钢的微观组织与性能进行了研究。结果表明,Al的添加使奥氏体化温度明显升高。经高温临界区退火后得到了等轴的奥氏体与铁素体双相组织。添加Al提高了奥氏体的稳定性,影响了试验钢变形过程中的应变硬化行为,材料塑性得到改善。Fe-8Mn-0.2C冷轧试验钢在625℃退火获得了最优综合力学性能,抗拉强度为1220 MPa,伸长率为44%,强塑积为54 GPa·%;Fe-8Mn-3Al-0.2C冷轧试验钢在710℃退火获得了最优综合力学性能,抗拉强度为970 MPa,伸长率为58%,强塑积为56 GPa·%。此外,Al的添加扩大了试验钢获得优异力学性能的退火温度范围。     

超低屈强比冷轧DP780钢的组织及性能研究

研究了冷轧退火工艺参数对DP780双相钢的显微组织和力学性能的影响。通过调整连续退火工艺来控制显微组织中一次铁素体、二次铁素体、马氏体、残余奥氏体的比例、尺寸、形貌、分布,同时获得了连退工艺参数、显微组织、力学性能的关系。结果表明,在传统冷轧铁素体和马氏体双相钢的组织中有5%~7%的残余奥氏体,不仅可以获得屈强比≤0.5的超低屈强比冷轧DP780型钢,也改善了成形性能。     

AZ31B镁合金冷轧及退火后的组织与性能

研究了AZ31B镁合金的冷轧工艺与冷轧后的组织变化,以及退火过程中退火温度、保温时间以及冷轧变形量对再结晶组织的影响,获得了静态再结晶图.当冷轧变形量大于15%,退火温度不超过400 ℃,可以获得细小的再结晶晶粒.最佳的冷轧及退火工艺为:冷轧变形量15%～25%,退火温度200～350 ℃,时间为30～60 min.冷轧退火AZ31B镁合金板材具有较好的力学性能,应变速率对镁合金冷轧退火板材的伸长率影响较大,而应变速率对强度基本上没有影响.     

淬火后的逆相变退火温度对5%Mn冷轧中锰钢组织与性能的影响

对5%Mn冷轧中锰钢进行930 ℃×20 min淬火后再进行660、665、675、685 ℃保温30 min的逆相变退火处理,并用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究退火温度对中锰钢组织和力学性能的影响。结果表明:5%Mn冷轧中锰钢经过高温淬火和逆相变退火后的组织为超细晶铁素体、板条马氏体和奥氏体。随着逆相变退火温度由660 ℃增加至685 ℃,奥氏体含量先增加后降低并在665 ℃逆相变退火后达到最大值,抗拉强度持续增加,屈服强度先升高后降低并在675 ℃退火时达到最大,伸长率先升高后降低并在665 ℃时达到最大值。综合来看,5%Mn中锰钢冷轧板经过930 ℃×20 min淬火和665 ℃×30 min逆相变退火后的综合力学性能最佳,此时奥氏体体积分数为24.24%,抗拉强度为980 MPa,伸长率为23.68%,强塑积达到了23.21GPa·%。     

退火过程中AA3003铝合金的析出行为

通过硬度、电阻检测以及光学显微镜、透射电镜观察,研究了AA3003铝合金在退火过程中的析出行为以及对合金显微组织的影响.结果表明:低温阶段(＜450℃),大的冷轧变形量将导致更多的析出;在高温阶段(＞450℃)时的析出与冷轧变形量无关;在300℃退火时,析出发生在再结晶之前,导致晶粒粗大;而在500℃退火时,再结晶发生在析出之前,可获得细小的等轴晶.对于铝电解电容器用AA3003铝合金阴极箔的生产,宜采用500℃,30 min中间退火制度,这样既可以保证大量弥散相的析出,又可以获得细晶组织,有利于提高阴极箔比的电容.     

冷却方式和冷轧变形量对汽车钢组织及性能的影响

研究了超快速冷却、层流冷却两种热轧冷却方式以及冷轧变形量对汽车钢板组织和力学性能的影响。结果表明:超快速冷却和层流冷却下钢板经不同变形量冷轧和退火处理后均发生了再结晶,组织呈细小等轴状晶粒。随冷轧变形量增加,超快速冷却和层流冷却钢板屈服强度和塑性应变比逐渐增大,加工硬化指数逐渐减小。超快速冷却方式较合理。冷轧变形量应控制小于80%。热轧板超快速冷却终止温度应选择800℃,冷轧变形量在60%~70%之间,冷轧后退火温度选择750℃。     

退火温度对Fe-24.38Mn-0.44C TWIP钢组织性能的影响

以冷轧Fe-24.38Mn-0.44C钢为研究对象,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、室温拉伸等试验手段,研究了不同退火温度(部分再结晶退火、再结晶退火以及高温退火)下其微观组织及力学性能的演变。结果表明,随着退火温度降低,试验钢的微观组织由高温退火时粗大的无畸变等轴再结晶晶粒逐渐向纳米级变形孪晶和细小的再结晶晶粒混合组织转变,强化机制逐渐由孪生滑移为主向位错滑移为主纳米孪晶强化为辅的机制转变,导致试验钢屈服强度迅速提高,屈强比由0.36提高到0.49,伸长率有所降低。     

0.27 mm厚高强无取向电工钢的退火组织与性能

为了研究退火温度对0.27 mm厚高强无取向电工钢组织演变与性能的影响,冷轧试验钢板在800～960℃退火3 min,借助光学显微镜(OM)分析组织,EBSD分析晶粒取向与微观织构,磁性能设备测试铁损与磁感应强度,万能拉伸试验机测试力学性能。结果发现,冷轧试验钢在不同温度退火3 min,均发生了完全再结晶,得到等轴状铁素体;随着退火温度升高,平均晶粒尺寸从9.56μm升高至72.89μm,对磁性能不利的{111}面织构体积分数先增加后减少。高频铁损P_1.0/400从28.09 W/kg降低到16.02 W/kg。磁感应强度B₅₀₀₀的平均值在1.63～1.64 T之间。随退火温度从800℃升高到960℃,由于晶粒尺寸增大,细晶强化作用减弱,屈服强度从510 MPa降低到437 MPa,抗拉强度从609 MPa减小到531 MPa。