部分再结晶退火对无取向硅钢的磁性能与力学性能的影响

通过显微组织表征和磁性能、力学性能检测等实验,研究了含Nb高强无取向硅钢在900℃以下退火时的组织、织构、力学性能与磁性能的变化。在700～850℃范围内,随着退火温度增加,冷轧板回复并逐步发生部分再结晶,同时α织构总体趋于增强而γ织构减弱;而在900℃退火时发生完全再结晶,α织构受到抑制而γ织构显著增强。随着退火温度升高,由于回复和再结晶程度不断增强,位错密度显著降低和析出相的固溶、粗化,导致强度下降和塑性增强,高频铁损也显著降低。磁感应强度由α织构强度决定,850℃退火时,冷轧组织大部分发生再结晶,α织构最强,可以获得力学性能和磁性能的最佳匹配,此时磁感应强度B_(50)最高为1.572 T,高频铁损P_(1.0/400)为33.26 W/kg,屈服强度约为600 MPa,该高屈服强度主要来自位错强化、析出强化和细晶强化等综合贡献。     

基于CSP工艺取向硅钢抑制剂析出及再结晶脱碳退火行为

利用SEM、EBSD和XRD等相关技术,研究了脱碳退火工艺对基于CSP工艺取向硅钢再结晶退火后的组织、晶界特征及析出相的影响。结果表明,脱碳退火5 min后,取向硅钢的再结晶晶粒尺寸较小,晶界特征理想,高能晶界Σ3和Σ9富集在{111}112、{112}1 10和{332}533等有利取向周围,促进了二次再结晶过程中高斯晶粒的形成;退火时间为7 min时,大角度晶界和{111}112、{112}1 10、{332}533等有利取向数量下降,不利于高斯晶粒的形核和长大;经不同脱碳退火工艺(3 min、5 min和7 min),析出相总体呈弥散状态分布,析出物在脱碳退火5 min的析出细小且分布均匀。     

冷轧压下量对取向硅钢极薄带显微组织的影响

观察了取向硅钢极薄带经冷轧至不同厚度,并经过不同工艺热处理后的显微组织及亚结构。结果表明:冷轧压下量越大,显微组织中位错密度越高,冷变形组织越多,等轴晶粒越少;增加冷轧压下量可以使试样的再结晶温度降低,当钢带厚度为0.08 mm时,在650℃退火时就能发生明显的再结晶。     

二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响

对1.2%Si无取向硅钢进行不同温度的二次退火试验,研究了不同二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响。结果表明:二次退火能显著增大铁素体晶粒尺寸,降低无取向硅钢铁损;在780~820 ℃下进行二次退火,铁损降幅最大,达到1.0 W/kg,无取向硅钢的磁性能达到最佳水平,此时平均晶粒尺寸为83~114 μm。通过扫描电镜对不同温度二次退火后的试样进行析出物统计,发现试样中的析出物主要为MnS-Cu_xS,当二次退火温度为780~820 ℃时,0.1~0.2 μm的细小MnS-Cu_xS析出物比例最低。     

退火温度对无取向硅钢再结晶行为的影响

使用EBSD和XRD技术研究了1.3%Si无取向硅钢在不同退火温度条件下的微观组织、宏观织构和微观取向。分析了退火温度对此成分体系无取向硅钢再结晶组织和织构的影响;讨论了退火温度与无取向硅钢成品板磁性能的关系。实验结果表明:无取向硅钢的退火温度对其再结晶组织和成品板铁损值有影响,随着退火温度的上升,再结晶晶粒平均尺寸增大且铁损值下降。γ纤维织构是再结晶织构中的优势组分,高斯{110}100织构强度也较高。退火温度对再结晶织构也有影响,随着退火温度上升,γ织构的含量不断上升,其中{111}121织构强度高于{111}110织构强度;退火温度的上升降低了立方{100}100织构和旋转立方{100}110织构但增加了高斯{110}100织构的强度,高斯织构的强度在870℃时达8.8。高斯取向晶粒主要在{111}121取向晶粒附近出现,旋转立方取向晶粒主要出现{111}110取向晶粒附近。由于{111}面织构强度增加和立方织构、旋转立方织构强度的降低,随着退火温度的上升,无取向硅钢的磁感应强度下降。     

低温取向硅钢高温退火抑制剂的演化

取向硅钢利用析出物作为抑制剂,抑制初次再结晶晶粒的长大,抑制剂是取向硅钢发生二次再结晶的基本条件之一。文中通过低温板坯加热技术制备取向硅钢,采用透射电镜（TEM）观察并研究了高温退火阶段抑制剂的演化过程。结果表明,渗氮后形成的非晶态Si3N4析出物不稳定,在700～750℃退火升温阶段转化为（Al,Si）N;（Al,Si）N颗粒在800℃发生团聚,随后长大并粗化;（Al,Si）N是低温取向硅钢主要抑制剂,随退火温度的升高,（Al,Si）N抑制力大幅下降。     

退火温度对高硅钢组织与硬度的影响

研究了退火温度对两种高硅钢材料的显微组织和显微硬度的影响。结果表明,合金元素Cr的加入可以细化高硅钢的晶粒,保证材料的硬度和韧性;在退火过程中,材料的晶粒随温度的升高而增大,在1000℃左右发生再结晶而形成等轴细晶;随退火温度升高,材料的显微硬度先增大后变小,在高温下晶粒长大对硬度的影响大于有序相转变的影响,可保证材料高温退火后的延展性。     

稀土Ce对取向硅钢脱碳退火组织及抑制剂的影响

采用蔡司显微镜及JEM-2100型透射电子显微镜(TEM)研究了稀土(Ce)对取向硅钢初次再结晶组织的影响及对抑制剂的演变规律的影响。结果表明,含Ce的取向硅钢在脱碳退火过程中能发展完善的初次再结晶。随退火温度的增加,含Ce试样脱碳退火后的抑制剂析出相颗粒尺寸粗化不明显,抑制剂颗粒平均尺寸比无稀土试样的小。     

热轧组织对冷轧无取向硅钢退火织构及组织的影响

对不同加热温度处理的热轧低硅钢带进行了冷轧及退火实验,分析了热轧钢带的组织对冷轧无取向硅钢再结晶退火过程中的组织及织构的影响。结果表明:热轧组织对冷轧无取向电工钢冷轧板再结晶组织及织构演变有重要影响;等轴晶粒组织的热轧钢带比混晶组织的热轧钢带冷轧后再结晶退火快,且退火后晶粒尺寸均匀;随着等轴晶粒尺寸增加,冷轧退火后形成的冷轧硅钢{110}类型的织构增强,{100}类型的织构减弱;表明热轧组织为等轴晶粒时,不利于冷轧无取向硅钢磁性能的改善。     

常化冷却工艺对低温取向硅钢组织及析出相的影响（英文）

利用OM、TEM与EDS技术,对Fe-3.2%Si低温取向硅钢热轧板进行不同常化冷却工艺处理后的显微组织、析出相及最终产品的磁性能进行分析,并与热轧板的组织和析出相进行对比。结果表明,常化板较热轧板的表层组织均匀,基体中再结晶比例增加,带状组织变窄;常化板中析出物的数量明显比热轧板的多,析出物主要有AlN、MnS及复合析出的(Cu,Mn)S等。在常化温度1120℃、保温3 min的条件下,采用二段式冷却较空冷、淬沸水、淬常温水的冷却工艺,常化板表层显微组织更均匀,沿板厚方向的显微组织的不均匀性显著,取向硅钢的磁性能最高;常化后采用二段式冷却工艺析出的细小析出物数量最多,且弥散分布在基体中,抑制剂的抑制效果最好,对成品获得高磁性最有利。     

2024-T4铝合金搅拌摩擦焊搅拌区位错及组织性能

采用金相、显微硬度及透射分析方法对2024铝合金搅拌摩擦焊接头搅拌微区的组织性能和位错分布特征进行试验分析,基于位错分析深入了解各微区位错形成与接头组织结构与硬度变化之间的关系。研究表明,WNZ位错主要分布在晶粒内部,大部分是以位错缠结的形式存在,并伴随有大量的沉淀强化析出相Cu_2Mg;而在TMAZ区,大量的位错是以位错塞积的形式存在于晶界或晶粒内部;HAZ区域的位错多以位错塞积的形式存在于晶界附近,并伴随一些典型的Al Cu_3析出相。WNZ和TMAZ区中并未随晶粒细化而造成位错数量和类型的减少,这与FSW特殊的动态回复和动态再结晶过程有关,此外位错分布特征与接头微区硬度分布特征基本吻合。     

中间退火温度对Fe-3wt%Si取向硅钢抑制剂演变的影响

在实验室模拟CSP工艺采用二次冷轧制备了Fe-3wt%Si取向硅钢,研究了取向硅钢制备过程中,中间退火温度对抑制剂演变的影响。结果表明,中间退火温度为940 ℃时,中间退火和脱碳退火后试验钢中析出抑制剂尺寸更加细小,分布更加弥散,数量更多;高温退火后,抑制剂析出明显减少,只有少量粗大未熔析出,析出物大多为不规则的(Al,Si)N及(Cu,Mn)S复合析出。     

Ce含量和再结晶退火温度对稀土铝箔再结晶组织与硬度的影响

利用Axiovert 25型金相显微镜和德国Leica显微硬度仪对稀土铝箔的再结晶组织和硬度进行了观察和分析，并利用EBSD微取向分析术对稀土铝箔的再结晶织构进行了研究。结果表明，随着Ce含量的增加，再结晶退火后的组织变得更细小，硬度增加。稀土铝箔的再结晶经历了回复、再结晶和晶粒长大三个过程。加入Ce可以增加立方织构的取向密度，但不是越多越好，w（Ce）=0．0074％时立方织构的取向密度最大，且立方织构的取向密度随着再结晶退火温度的增加而增大。     

含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出特点

采用透射电镜研究了含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出行为,分析了抑制剂对初次再结晶的抑制作用。结果表明,析出物除了常规的AlN和MnS外,还有少量Sn单质;其中AlN和MnS相是主要抑制剂,具有强烈的抑制作用;少量Sn相起辅助抑制作用,控制析出物AlN的尺寸和数量,有助于主抑制剂的弥散分布。抑制剂在600~700 ℃时开始析出长大,900 ℃显著长大,1020 ℃平均尺寸达到最大值;抑制剂的尺寸随退火温度升高而增大,体积分数、分布密度则先增大后减少。当退火温度达到1000 ℃时,析出物平均粒径约50.3 nm,体积分数最大约3.81%,分布密度约5.9×10¹⁴ 个/cm³。根据试验和Zener因子综合判定抑制力,Zener因子随退火温度升高而增加,在900 ℃达到最大139,析出物分布密度达到最大8.9×10¹⁴个/cm³;在1020 ℃时,Zener因子几乎为零,完成二次再结晶过程。     

Nb对取向硅钢热轧板中抑制剂析出行为的影响

采用金相显微镜(OM)和透射电镜(TEM)研究了Nb对取向硅钢中抑制剂析出行为的影响。结果表明,取向硅钢中的抑制剂不仅有Al N和MnS的细小析出物,还有大量细小的Nb(C,N)析出颗粒,0.050%Nb硅钢热轧板中的析出物的面积密度较大、平均晶粒尺寸较小,且0.050%Nb试样热轧组织中再结晶分数较低,回复和变形组织较多。采用Thermal-Calc软件验证了中温加热的可行性,表明在取向硅钢中加入适当的Nb可降低取向硅钢的加热温度。     

AA3003铸轧铝合金的等温析出动力学

在不同退火温度下研究AA3003铸轧铝合金的等温析出动力学,通过电导率的变化计算出该合金在不同退火时刻的析出分数,利用JMAK方程拟合并分析不同退火温度及冷轧变形量下的析出动力学;通过显微硬度和透射电镜的观察进一步研究析出与显微组织的关系。结果表明:扩散是析出过程的控制因素;冷轧变形会加快析出速率和降低鼻尖温度,但再结晶的发生削弱这种作用,并且再结晶使随后析出粒子形核的位置发生改变,导致JMAK模型中的反应级数n偏小。     

常化工艺对稀土微合金化高牌号无取向硅钢组织的影响

借助SEM及其附件EBSD等检测手段,对不同常化工艺后的稀土微合金化高牌号无取向硅钢试样表层及心部组织进行了表征和分析,研究了常化工艺对稀土微合金化高牌号无取向硅钢组织变化的影响。结果表明:常化过程中试样表层与心部存在着不同温度梯度,试样表面更容易发生再结晶行为;800℃×3 min、900℃×3 min的常化工艺不能使试样完全发生再结晶,而1000℃×3 min的常化工艺会使试样再结晶晶粒异常长大;实验钢在900℃×4 min的常化工艺下组织均匀,有利于后续冷轧加工。     

含Nb高强度无取向硅钢全工艺流程中的组织和织构演变

选用含Nb高强度无取向硅钢作为分析对象,研究其在全工艺流程(热轧、常化、冷轧、退火)中的组织和织构变化。结果表明:由于形变和温度场的分布原因,该无取向硅钢热轧板形成组织分层,表层为再结晶组织,中心层为带状回复组织,次表层为再结晶和回复组织。同时厚度方向表现出很大的织构梯度,但织构梯度随着形变和再结晶会不断弱化。常化后带状组织消失,再结晶晶粒发生了充分长大,织构弥散强度降低。冷轧后,无取向硅钢的组织主要表现为沿轧制方向伸长的带状组织,织构以α线织构和γ线织构为主。退火后该无取向硅钢变形组织消失,完全再结晶,但晶粒不均匀,织构为γ线织构和和少量对磁性有利的η线织构。     

退火温度对Nb-Ti微合金化高强无取向电工钢析出物及性能的影响

研究了退火温度对Nb-Ti微合金化高强无取向电工钢析出物、力学性能和磁性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,含Nb,Ti高强无取向电工钢中的(Nb,Ti)C析出物发生回溶和粗化,(Nb, Ti)C颗粒尺寸增大和分布密度降低,其抗拉强度与屈服强度先增大后减小,磁感B_(50)先增大后减小,铁损P_(1.5/50)和P_(1.0/400)逐渐降小;此外,还添加了微量稀土(Ce),用于控制的析出物形态,改善磁性能;经860℃×5 min退火后试验钢的强度和磁性能匹配最佳。     

Cu-Ni-Si合金二次时效时的再结晶行为

利用透射电镜、显微硬度法和电导率法,研究了Cu-Ni-Si二次时效过程中显微组织、硬度及导电率变化情况.结果表明:二次时效可使合金在较短的时效时间内获得更高的导电率,经预时效后冷变形的合金,溶质原子可借助密集且分布均匀的位错网络由铜基体快速传输至析出物处或析出物的形核部位完成析出过程,使铜基体得到快速的净化,从而获得较高的导电性.Cu-3.2Ni-0.75Si合金经预时效 变形后的时效过程中,可发生原位再结晶和不连续再结晶两种形式的再结晶.再结晶的形式主要决定于预时效时析出相的大小和冷变形的程度,稳定细小的析出相促使原位再结晶的发生,原位再结晶使合金微观组织中析出相比较细小,因而保持较高的硬度;亚稳的析出相在再结晶过程中将向稳定相转变,相变动力与形变储存能共同作用促使合金发生不连续再结晶,使合金硬度迅速下降,析出相快速粗化.