强立方织构Ni-40%Cu-3%W及复合基带的制备

本工作采用轧制辅助双轴织构技术(RABiTS)制备了无铁磁性的Ni-40%Cu-3%W合金及Ni-40%Cu-3%W/Ni9W/Ni-40%Cu-3%W复合基带。采用X射线衍射技术(XRD)及背散射电子衍射技术(EBSD)对Ni-40%Cu-3%W合金基带再结晶热处理后的织构进行了表征,结果表明,对Ni-40%Cu-3%W合金基带进行再结晶退火后(1 050 ℃保温60 min),合金基带表面形成了锐利的立方织构。此外,采用粉末冶金技术制备出了Ni-40%Cu-3%W/Ni9W/Ni-40%Cu-3%W合金复合坯锭,并采用RABiTS技术制备出了无铁磁性的复合基带,其室温下的屈服强度为255 MPa,明显高于商业化生产的Ni5W合金基带的屈服强度,弥补了Ni5W合金基带在磁性能和力学性能上的不足。     

再结晶退火过程中Ni5W合金基带的结构转变

研究了YBCO涂层导体用的立方织构Ni5W合金基带在1 000℃下快速加热和快速冷却处理时的结构变化.X射线检测结果表明,热处理时间小于20min时,和立方织构百分数大小有关的I200/I111强度比随热处理时间的增加而快速增加.热处理时间从1 min增加至20 min,I200/I111强度比从10快速增加至103数量级.当热处理时间大于20min之后,I200/I111强度比随热处理时间的增加而明显降低.当热处理时间超过10 min之后,伴随I200/I111强度比的增加,Ni5W合金的晶格常数变小.实际上,Ni5W合金基带中的立方织构形成非常迅速,在1 000℃下,热处理10～20 min,样品中的立方织构百分数已接近100%.EBSD对样品进行立方织构百分数测量的结果和XRD分析结果非常一致,而且,EBSD的测量结果表明,对应立方织构百分数的增加,晶粒尺寸突然增加.本研究得到了较合适的加工和热处理制度,并用这样的制度制作出了具有锐利立方织构的Ni5W合金基带.     

基于EBSD技术对NiW合金复合基带表面微取向的分析

采用EBSD技术对大冷轧变形量、再结晶退火后的Ni-W复合基带的表面织构进行了表征，对其晶粒取向信息、晶界特征等信息进行采集和分析。该基带经过冷轧和再结晶退火后，无需抛光，即可获得具有花样质量较高的Ni基复合基带表面的EBSD图像。经Orientation Imaging Microscopy^TM（OIM）4．6软件分析，结果表明该Ni基复合基带表面10°以内立方织构晶粒百分含量为97．9％。     

Ti-0.3Mo-0.8Ni合金管材冷轧开裂原因研究

研究了润滑剂、冷轧道次加工率和冷轧送进量对Ti-0.3Mo-0.8Ni合金管材开裂比率的影响.结果表明,冷轧时不同的润滑剂对应着不同的金属变形温度,使用使金属变形温度保持在150～200℃之间的B润滑剂,可使Ti-0.3Mo-0.8Ni合金管材开裂比率比较低,为5%左右;而两辊冷轧道次加工率为40%,多辊冷轧道次加工率为30%和25%,冷轧送进量选为中等大小,可有效地控制Ti-0.3Mo-0.8Ni合金管材的开裂比率在较低的范围内波动,从而提高了Ti-0.3Mo-0.8Ni合金管材冷轧成品率.     

立方织构Ni-Cr-Mo-W合金薄带及其性能

为了得到高份额立方织构金属基带,同时兼顾居里温度和屈服强度的要求,设计了Ni-7.8%Cr-1.1%Mo-1.6%W(原子分数)合金。采用冷坩埚悬浮熔炼技术冶炼合金铸锭,铸锭经过锻造、热轧、冷轧和再结晶退火,最终得到厚度为100μm的合金薄带。采用电子背散射衍射(EBSD)技术对合金薄带再结晶织构进行了表征,并研究了其磁性能及力学性能。结果表明:经大变形量冷轧和优化的两步法退火后Ni-7.8%Cr-1.1%Mo-1.6%W合金薄带立方织构份额为93.4%,小角晶界体积分数为84.5%;合金薄带的居里温度为25K,远低于77K;合金薄带室温下的屈服强度为182 MPa,与Ni-5%W合金相当,且抗拉性能十分优异。     

用于涂层导体的Ag/立方织构Cu复合基带的制备

通过二次冷轧铜棒并850℃恒温热处理,制备出具有较强立方织构的Cu基带。以硝酸银、亚硫酸钠和硫代硫酸钠为主要原料配制镀银液,在立方织构Cu基带上制备出具有较强Ag(200)择优取向的银镀层。在600℃恒温热处理30min后Ag膜仍具有(200)择优取向,而830℃热处理后,Ag会扩散到Cu基底中,重复镀银、热处理5次后,Ag膜具有(200)的择优取向并少量面内织构,所得Ag/立方织构Cu复合带材可作为第二代高温超导带材YBCO涂层导体的金属基底。     

冷轧加工率对5182-O铝合金汽车板性能和织构的影响

目的 研究冷轧变形量对5182铝合金汽车板力学性能、塑性应变比、金相及织构的影响,系统解释5182铝合金汽车板的强化机理和成形性变化机理。方法 采用X射线衍射仪、金相显微镜和万能拉伸试验机研究不同冷轧加工率下5182-O铝合金的力学性能和显微组织变化规律。结果 50%和75%冷轧加工率的样品强度无明显差异,25%冷轧加工率的样品偏低约3 MPa。塑性应变比加权平均值rm随冷轧加工率的增大而减小,几乎呈线性关系,塑性应变比各向异性度Δr则先减小后增大,延伸率和应变硬化指数则无明显差异。当冷轧加工率从25%增至50%时,平均晶粒尺寸减小了约24%,当冷轧加工率从50%增至75%时,平均晶粒尺寸仅减小了1~2 μm。不同冷轧加工率下的5182铝合金连退再结晶后均表现出较弱的织构强度,Cube织构未占主导地位,仍保留了较多的轧制织构。S、Copper和Brass织构的体积分数随冷轧加工率的增大而有所减小,Goss和Q织构的占比有所增大,Cube织构的占比则变化不大。结论 冷轧加工率影响了5182-O铝合金汽车板连退后的晶粒尺寸,进而改变了强度。晶粒尺寸和屈服强度的关系符合经典Hall-Petch以及新Hall-Petch关系式。受不同再结晶形核机制竞争关系的影响,轧制织构随冷轧加工率的增大而稍有减少,导致45°方向的塑性应变比和rm逐渐减小,Δr则先减小后增大。     

冷轧率与退火工艺对汽车用5754铝合金组织演变的影响

本文研究了汽车结构件用5754铝合金经不同冷轧变形量(冷轧率58%～75%,对应厚度2.5 mm、2.0 mm及1.5 mm)后再进行H22、H111两种退火处理的整个生产过程中组织的演化。在冷轧变形以及后续退火过程中,5754合金中等效圆直径大于0.2 μm的第二相分布不再发生改变,与热轧状态完全一致。热轧板芯部相比表层具有更多的轧制织构,存在沿厚度方向上的不均匀性。2.5 mm厚5754铝合金在冷轧和H22状态下也存在组织不均匀性。然而不同的是,冷轧后,铝合金表层轧制织构增多;在不完全退火时,这种不均匀的方式再一次发生改变,芯部依然存在大量轧制织构,而表层的再结晶程度更高,立方织构明显增多;H111状态完全再结晶退火后,板材表层和芯部组织趋于均匀。随着冷轧率的增加,2.0 mm及1.5 mm厚的板材组织较为均匀,冷轧及H22、H111退火状态板材均未出现表层与芯部的组织差异。冷轧后,板材组织呈纤维状,立方织构较热轧板进一步减少;H22不完全再结晶退火状态时,可以观察到板材发生部分再结晶,轧制织构减少,立方织构增多;至H111完全再结晶状态时,组织呈等轴晶状,立方织构达到最大值。     

中间退火对高纯铝箔立方织构的影响

采用晶体取向分布函数（ODF）研究和分析了中间退火对高纯铝箔立方织构的影响。研究结果表明：中间退火对高纯铝箔冷轧形变织构影响不大,但对成品退火箔材中立方织构和R织构含量产生重要影响,在300C/2h中间退火条件下,成品箔材中再结晶立方织构物取向密度最大,R织构含量较小。     

冷轧原料组织对再结晶组织及织构演变影响的研究

取相同的CsP热轧板1#和2#试样,1#试样经热处理将晶粒尺寸调大,2#试样不作组织调整,并进行5道次连轧和罩式退火处理。然后采用基于扫描电镜上电子背散射衍射分析方法研究了冷轧原料组织对再结晶过程中组织和织构演变规律。结果表明：经组织调整后大晶粒的1#试样,作为冷轧原料轧制成的冷轧板后在530℃时就开始发生再结晶,且再结晶晶粒长大比较均匀,而不作组织调整的2#试样经冷轧后在545℃时才有很少量的再结晶晶粒在晶界生成;1#试样在再结晶初期545℃时有利于深冲性能的（111）面织构含量最高且为59．6％,2#试样在575℃时（111）面织构含量最高且为64．1％;根据织构演变规律,1#和2#试样应采用不同分段分级退火工艺,才可使最终冷轧板具有更多的有利于深冲性能的（111）面织和少量的（001）面织构。     

TC3钛合金冷轧板的再结晶及冷轧与再结晶织构的研究

用光学显微镜和x射线衍射等方法研究了TC3钛合金冷轧板经不同压下量单向冷轧和不同温度退火后,α相的再结晶及冷轧与再结晶织构的特点。建立了该合金的再结晶图。确定了该合金冷轧临界变形量和再结晶的温度范围,并测定了再结晶后α相的晶粒度级别和冷轧与再结晶织构的类型等。     

高压阳极电容铝箔生产工艺对立方织构的影响

综合分析了高压阳极电容铝箔生产工艺对立方织构的影响，包括化学成分、热轧，冷轧及热处理工艺等，力求最大程度地增加铝箔中立方织构的含量，以达到提高铝电解电容器比电容和组织均匀化的目的。     

冷轧Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金退火再结晶组织和织构的演变

利用维氏硬度计(HV)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),研究了90%冷轧Al0.3CoCrFeNi高熵合金在900℃退火过程中的微观组织和织构演变规律。结果表明:退火0.5h合金发生完全再结晶,退火孪晶形成于再结晶面心立方(FCC)晶粒内;经退火1h后,富集Al-Ni原子的有序体心立方(BCC)相优先于FCC相的晶界处形核,且FCC相和BCC相均随着退火时间(1h~10h)的延长而发生晶粒长大。再结晶FCC相的织构组分主要为强{123},〈634〉S织构和强α-{110}纤维织构,{001}〈100〉立方织构随着退火时间的延长也逐渐转化为强织构;再结晶过程的进行使无择优取向的初始BCC晶核选择性长大,{111}〈112〉织构从而演变为强BCC相织构。     

MGH956合金冷轧薄板的高温再结晶行为研究

研究了MGH956合金冷轧薄板在高温（1300℃）热处理中的再结晶过程和晶粒组织发展演化的情况,认为MGH956合金冷轧薄板在1300℃高温热处理过程中会发生再结晶,高度变形的超细晶组织最终演变成为粗大的盘状晶粒组织;并且这种再结晶过程应该属于一次再结晶的范畴,而并非二次再结晶过程;再结晶过程结束后,继续延长热处理时间,晶粒组织不发生明显的变化。     

轧制方式对6016铝合金薄板组织和塑性各向异性的影响EI北大核心CSCD

利用凸耳实验、X射线衍射仪、EBSD等手段研究了热轧退火后常规轧制(NR)、横向轧制(TR)、交叉轧制(AR)等轧制方式对6016铝合金组织和平面各向异性的影响。结果表明:热轧退火后6016铝合金形成了强烈的立方织构{100}〈001〉。NR,TR冷轧板具有38%~44%的β取向线织构(主要包括铜,S,黄铜织构组分),但是AR冷轧后保留了12.2%的立方织构组分,变形织构组分很弱,因此AR冷轧板材制耳率最差,为7.1%。6016铝合金经过固溶处理后,NR,TR板形成9.12%强烈的立方织构,AR板的织构明显弱化且随机分布,因而AR再结晶退火板制耳率较NR,TR板的6%~8.16%明显降低,为2.76%。固溶处理后6016铝合金板的平均晶粒尺寸分别为23,25,22μm,AR轧制后合金的晶粒最小且分布最均匀。因此交叉轧制能有效改善6016铝合金板再结晶退火后的组织均匀性和塑性各向异性。     

轧制方式对6016铝合金薄板组织和塑性各向异性的影响

利用凸耳实验、X射线衍射仪、EBSD等手段研究了热轧退火后常规轧制(NR)、横向轧制(TR)、交叉轧制(AR)等轧制方式对6016铝合金组织和平面各向异性的影响。结果表明:热轧退火后6016铝合金形成了强烈的立方织构{100}〈001〉。NR,TR冷轧板具有38%～44%的β取向线织构(主要包括铜,S,黄铜织构组分),但是AR冷轧后保留了12.2%的立方织构组分,变形织构组分很弱,因此AR冷轧板材制耳率最差,为7.1%。6016铝合金经过固溶处理后,NR,TR板形成9.12%强烈的立方织构,AR板的织构明显弱化且随机分布,因而AR再结晶退火板制耳率较NR,TR板的6%～8.16%明显降低,为2.76%。固溶处理后6016铝合金板的平均晶粒尺寸分别为23,25,22μm,AR轧制后合金的晶粒最小且分布最均匀。因此交叉轧制能有效改善6016铝合金板再结晶退火后的组织均匀性和塑性各向异性。     

LY12铝合金的再结晶结构及晶界特征分布

利用Ｘ射线定量织构分析术和背散射电子衍射花样术,研究了冷轧ＬＹ１２铝合金的再结晶织构及重位（ＣＳＬ）晶界的分布。结果表明,高温退火样品的再结晶织构与冷轧样品的织构相似;预回复低温退火具有增强再结晶立方｛０１１｝〈１００〉织构和降低退火Ｓ｛１２３｝〈６３４〉、Ｃ｛１１２｝〈１１１〉及Ｂ｛１１０｝｝〈１１２〉织构组分的作用;高强度的再结晶立方织构和一定强度的Ｓ织构共存的样品,∑７重位晶界具有较高的频度。     

LY12铝合金的再结晶织构及晶界特征分布

利用X射线定量织构分析术和背散射电子衍射花样术,研究了冷轧LY12铝合金的再结晶织构及重位(CSL)晶界的分布.结果表明,高温退火样品的再结晶织构与冷轧样品的织构相似;预回复低温退火具有增强再结晶立方{001}〈100〉织构和降低退火S{123}〈634〉、C{112}〈111〉及B{110}}〈112〉织构组分的作用;高强度的再结晶立方织构和一定强度的S织构共存的样品,∑7重位晶界具有较高的出现频度.     

涂层导体用NiW合金基带表面改性研究

由于硫元素与氧元素化学特性的相近,在Ni基带表面形成硫的c（2×2）-S有序超结构有助于控制在金属Ni基带表面生长的氧化物膜的织构类型。目前,大多数关于在Ni基带表面形成c（2×2）-S超结构的研究报道,都集中于以硫化氢气体作为硫源,采用先吸附后脱附的方法形成该结构。首次提出通过硫化铵水溶液硫化NiW合金基带,再通过热处理去除无序的物理吸附层,形成有序c（2×2）-S超结构的新技术路线。采用AES和RHEED分别对采用新硫化技术处理后的样品表面成分和结构进行研究,并通过XRD对硫化前后的NiW基带上采用化学溶液技术制备的缓冲层织构进行了研究。结果显示,采用新技术处理的金属基带表面有明显的硫元素存在,并且硫在NiW合金基带表面形成了c（2×2）-S超结构。新硫化处理技术改善了NiW基带表面的物理化学特性,有利于氧化物缓冲层的外延生长。     

电场对Al-Mn-Mg合金的微结构和织构形成的影响

利用透射电子显微镜观察(TEM)和X射线衍射技术(ODFs分析),研究了电场对Al-Mn-Mg合金的回复和再结晶组织演变、再结晶织构的形成和发展的影响.结果表明,电场对再结晶的影响其强度有一个门槛值(3～4 kV/cm),低于此值电场对该合金的再结晶没有明显的影响.强度为4 kV/cm的电场对再结晶形核的影响较大,可抑制Al-Mn-Mg合金的回复和再结晶,促进再结晶立方织构的形成.其主要原因是电场降低了各取向的形变储能,推迟了再结晶进程,抑制储存能小的取向晶核的形成和长大,促进储存能大的S取向晶粒向立方织构择优生长.