冷轧TA18管材变形过程中微观组织及织构

采用SEM、TEM、XRD及EBSD技术,研究TA18合金管材冷轧过程中微观组织及织构的演变。结果表明,TA18合金管材冷轧组织为典型的纤维状组织,滑移变形为主要的变形机制。其中,轧制初始阶段,TA18变形主要以{10-10}棱柱滑移为主;随着变形量的增大,{0001}基面滑移代替棱柱滑移,成为管材中主要变形方式,同时棱锥滑移逐渐开动;当变形量进一步增大时,棱锥滑移代替基面滑移,成为管材中主要的变形方式,织构主要以{10-12}、{10-13}、{10-14}、{11-23}、{11-24}棱锥织构为主。     

Zr-Sn-Nb合金冷轧过程的织构演变模拟研究

利用Taylor松弛约束(Relaxed Constraints,Taylor-RC)模型模拟了2种不同初始取向的Zr-Sn-Nb合金板材在冷轧过程中的织构演变,并对比了模拟结果和X射线衍射(XRD)实测织构之间的差异。结果表明,选用合适的变形系统和临界分切应力比值,Taylor-RC模型可以有效模拟Zr-Sn-Nb合金冷轧中的织构演变。结合模拟所得的2种板材不同变形系统的相对开启量,解释了锆合金冷轧织构的形成原因     

Zr-4合金板材冷轧过程材料变形晶体塑性分析与织构演变

选取厚度为3.6mm具有典型双峰织构的Zr-4合金板材,利用电子背散射衍射（EBSD）技术对板材冷轧后的织构进行表征,利用粘塑性自洽（VPSC）模型对板材冷轧后的变形机理进行分析。VPSC模型预测了轧制道次数量、每道次压下量以及总变形量对冷轧织构以及变形机理的影响规律,结果表明Zr-4合金板材在冷轧后,织构保持典型的基面双峰织构;轧制道次数、单道次压下量对冷轧后的织构以及变形机理无明显影响;总变形量对冷轧后的织构有明显影响,随着轧制总变形量减小,大部分晶粒的c轴由法向（ND）向宽向（TD）转动;当变形量低于临近变形量39%时,法向科恩系数（Fn）随着变形量的增大而快速增大,柱面滑移开启快速降低,当变形量超过39%时,法向科恩系数（Fn）的增长趋于平缓,柱面滑移的开启趋于稳定。     

锆合金热变形过程中的织构演变研究

本文选取了一种热轧退火态的锆合金板材沿着其板材法向(0°样品)及横向(90°样品)在700 ℃温度下以1/s应变速率进行压缩试验。利用电子背散射衍射(EBSD)技术对变形后样品的微观组织及织构进行表征,并利用粘塑性自洽模型(VPSC)确定了在低应变条件下的各滑移系及孪晶的相对开启量。微观组织揭示了在两种样品中均有动态再结晶的发生。再结晶晶粒的织构变化与变形晶粒的织构变化相似,表明了再结晶过程中的优先形核及长大过程不会影响织构的形成及变化。在0°样品中,基面滑移、柱面滑移和锥面滑移在变形初期阶段同时开启,但是在90°样品中,只有少量的锥面滑移在变形初期阶段开启。在90°样品中存在的高强度的<10-10>//RD 织构组分是由大量开启的柱面滑移造成的。此外,700 ℃温度下大量基面滑移的开启对织构形成起重要作用。     

冷变形N18合金再结晶过程中的织构演变

采用电子背散射衍射技术(EBSD),对30％冷轧变形量的N18锆合金在530℃再结晶退火过程中轧面(RD-TD)和切面(RD-ND)的显微组织和织构进行了表征和分析.对于轧面,初始晶粒取向是<0001>//ND,再结晶晶粒取向主要是<0001>//ND和<1(2)10>//RD;对于切面,初始晶粒取向主要是<10(1)...     

冷轧变形量对Al-Mg-Si合金织构的影响

利用光学显微镜、扫描电镜分析了不同冷轧变形量对Al-Mg-Si合金显微组织和微观织构的影响。结果表明:随着变形量的增加,再结晶织构Cube{001}<100>会经由Goss{011}<100>逐渐演变为以Copper{112}<111>和S{123}<634>为主要取向的形变织构,而Goss{011}<100>的体积分数表现为先增大后减小的趋势;合金形变带织构主要由强度较高的Copper{112}<111>织构和强度较弱的Cube{001}<100>织构组成;当变形量小于20%时,晶粒主要取向为{001}、{012},变形量大于40%时,{011}、{112}、{123}成为主要的晶粒取向。     

Cu-Ni-Co-Si合金在制备过程中织构的演变

通过EBSD研究了Cu-1.6Ni-1.2Co-0.65Si合金板材在生产制备过程中织构的演变。结果表明:该合金固溶态试样的织构成分主要是α纤维织构的Brass织构,Goss织构,S织构及少量Copper织构。固溶后直接时效处理不改变试样的织构种类,但会显著降低Brass织构的强度,略微增强Copper织构的强度。冷轧变形态试样随着冷轧变形量的增加,Brass织构会逐渐取代其他原始类型织构,整体织构极密度增大,该合金加工硬化对于硬度的提升与Brass织构极密度的增加呈正相关。500℃时效初期织构种类保持不变,织构整体极密度略微增大,随着时效时间的延长,整体织构的极密度逐渐下降,织构种类趋于分散。时效过程中织构极密度先增大后减小的趋势与硬度的变化规律相同;随着时效温度的增加,冷轧试样发生再结晶以及晶粒长大,Brass织构趋于分散,强度逐渐减弱,再结晶织构形成并逐渐集中,极密度强度逐渐增大。     

TA18合金管材两辊冷轧变形分析

对TA18合金Φ25mm×5mm管材进行两辊冷轧,检测和分析了变形各段的尺寸、金相组织和硬度。结果表明,两辊冷轧后,管材从退火态变为轧制态,晶粒形态由等轴状变为纤维状;压下段塑性变形集中,加工硬化剧烈,硬度(HV1)由222提高至267;降低空减径量可有效提高管材内壁品质。     

冷轧和热处理对锆合金管材第二相和织构的影响

文章研究了冷轧和热处理加工工艺对于锆合金织构和第二相的影响。挤压管坯经过三道轧制和三次热处理。SEM结果表明,轧制过程中第二相粒子弥散分布的趋势是尺寸减少、数量增多。TEM结果表明,第二相粒子细小且弥散分布在晶界和晶粒内部。能谱结果验证了Zr-Nb-Fe粒子存在。为获得更多<100 nm的第二相粒子应对第一和第二次轧制和再结晶过程进行优化。随着轧制工序的增加,织构轧向Fa变化很小,法向Fr为增大趋势。在工艺过程为获得高的Fr值时,需加大变形量。     

冷变形GH3625合金管材中间退火过程中的组织演变

通过室温压缩试验、数学模型拟合、金相分析以及洛氏硬度计等手段,研究了冷变形GH3625合金管材中间退火过程中的组织演变规律,并建立了中间退火过程中再结晶晶粒长大方程。研究表明:随着冷变形量的增加,合金组织均匀性逐渐变好,硬度值显著增加,特别是冷变形量0~50%的阶段更为明显;随着退火温度的升高,晶粒长大速率加快;GH3625合金管材在1120℃/15 min/AC下进行退火处理,组织为均匀细小的完全再结晶晶粒,是适宜的中间退火工艺;所建立的晶粒长大模型预测结果与实测值吻合较好。     

挤压态GH3625合金冷变形过程中的组织和织构演变

采用EBSD技术研究了挤压态GH3625合金冷变形过程中的组织演变、晶界特征分布、位错密度、应力分布及织构演变规律。结果表明,随着冷变形量的增加,晶粒变形程度加大,晶粒形貌由扁平状转变为细条状,晶体转动使得晶界与加载压力轴垂直分布;随着冷变形量的增加,大角度晶界逐渐向小角度晶界转变,孪晶界的比例逐渐增加。随着冷变形量的增加,局部取向差的平均值(■)升高,位错密度增加;同时,晶粒变形均匀性逐渐变好,应力集中分布逐渐向应力均匀分布转变。随着冷变形量的增加,其形变织构的类型基本保持不变,而具有稳定取向的Copper织构{112}111的强度略有降低;同时,由不均匀变形产生的Rotated-cube织构{001}110的强度降低;此外,形变孪晶的形成导致Goss织构{110}001和Brass-R织构{111}112的强度降低。     

镍基高温合金在变形热处理过程中的组织和织构演变

采用电子背向散射衍射技术研究了镍基高温合金冷变形和再结晶退火过程中的组织演变、晶界特征分布、应变分布及织构演变规律。结果表明,当冷变形量较小（ε≤45%）时,晶粒沿着轧制方向被拉长,呈扁平状于基体中均匀分布,应力主要集中在晶界和孪晶界（TB）附近,大角度晶界（HAGBs）和TBs逐渐向亚晶界（Sub-GBs）和小角度晶界（LAGBs）转变。同时,出现Goss织构 {110}<001>、Brass-R织构{111}<112>、Twinned-Copper织构{552}<115>和Copper织构{112}<111>。当轧制压下量超过70%时,晶粒形状逐渐从扁平变为纤维状,晶粒的变形均匀性逐渐变好,应变分布变得均匀,LAGBs开始占主导地位。同时,织构类型保持不变,但织构强度增加。在1120 ℃退火15 min后,孪晶的长度分数随着轧制压下量的增加而增加。同时,变形织构转变为再结晶织构,织构类型增加,但织构强度减弱。此外,当退火孪晶的比例增加时,Copper织构{112}<111>不断向Twinned-Copper织构{552}<115>转变,并且经过30%~80%轧制变形的试样产生织构{124}<211>。     

GH3625合金管材短流程制备过程中的晶界特征分布和织构演变

采用EBSD和OIM技术研究了GH3625合金管材短流程制备过程中(热挤压、固溶处理、冷轧及退火处理)的晶界特征分布和织构演变规律,进一步通过分析Schmid因子和Taylor因子研究合金管材的冷热塑性变形能力。结果表明,GH3625合金管材的晶界特征分布主要是以与Σ3~n晶界相关的退火孪晶优化的,而不是形变孪晶;GH3625合金管材在热挤压/冷轧变形过程中主要形成Brass织构{110}112和Fiber织构111//RD,而在固溶/退火处理过程中主要形成{110}110织构和Brass-R织构{111}112;GH3625合金管材在热挤压变形时优先在挤压方向(RD)发生塑性变形,而在冷轧变形时优先在垂直于轧向的方向发生塑性变形;同时,对比热挤压和冷轧变形过程中GH3625合金管材平均的Schmid因子值ms和Taylor因子值M_T发现,冷轧变形比热挤压变形的塑性变形能力差,需要更高的形变功。     

Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材轧制及热处理过程中的晶粒组织演变

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析研究了Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材在热轧及退火→中间冷轧及退火→成品轧制及退火的全工艺流程中晶粒组织的演变规律。结果表明,热轧后合金组织沿轧制方向呈带状分布,晶粒粗大并破碎变形;中间冷轧和成品轧制后合金为沿轧制方向带状分布的细小形变组织,合金组织明显细化;中间退火和成品退火后合金中晶粒再结晶程度较热轧退火时明显提高,晶粒取向差逐渐向正态分布变化,晶粒组织也逐渐均匀化和细化,最终获得细小、均匀分布的完全再结晶晶粒组织,晶粒度12级。     

大变形量冷轧Ni9W合金的微观组织和织构演变的研究

采用电子背散射衍射技术对大变形量冷轧Ni9W合金的微观组织和取向进行了研究。结果表明,大变形量Ni9W合金的变形组织极不均匀,存在大量的剪切带和孪生界面。冷轧Ni9W合金的织构为黄铜型轧制织构,随变形量增加,黄铜、S体积分数增加,铜、Goss分数减少。对99%变形量下各个取向区域的储存能进行了计算。结果表明,S、黄铜比铜、Goss取向的储存能高。     

冷轧TC4钛合金管材的织构研究

对经冷轧制备的TC4管材进行织构分析,讨论轧制变形量和开坯道次变形量对TC4钛合金织构的影响。结果显示,原始材料的织构分布比较均衡,在(0002)中,最大值在RD方向附近,在轧制过程中极点分布逐渐发生重新排列,极点在(ND-TD)平面上偏向TD方向的排列取代了原始态的织构,最大值则出现在(ND-RD)平面的ND方向附近。在(1010)极图中,织构的重新排列出现在(ND-RD)平面,最大值出现在RD方向附近,(1010)极图的极点强度小于(0002)极图的极点强度。在(0002)和(1010)极图中,织构的强度都随着变形量的增加而增加,大的变形量可以促进织构的重组。     

Ti-15-3合金冷轧变形过程中的组织演变及力学性能

采用金相显微镜、透射电镜和X射线衍射仪等研究Ti-15-3合金板材在交叉换向轧制过程中的组织演变规律和力学性能变化.结果表明经过5道次换向冷轧、厚度方向总变形量为80%的Ti-15-3合金板中,形成了间隔的纤维带状组织,其内部形成了200nm左右的亚微米级晶粒.纤维组织的形成过程分为3个阶段,第一阶段,在个别晶粒内部形成局部剪切带;第二阶段,拉长带状组织内部平行排列的剪切带相互交叉并逐渐碎化;第三阶段,形成间隔的纤维组织,其内部晶粒为亚微米级.在轧制变形中,经1道次变形后,抗拉强度迅速升高到949MPa,随后抗拉强度最终缓慢增加至1021MPa.固溶态合金以每道次30%的压下量经过5道次换向冷轧并于450℃时效4h后,抗拉强度为1646MPa.     

弥散相对铝合金冷轧过程中晶粒分裂和织构演变的影响

制备了2种含有相近合金元素含量但不同的弥散第二相密度的铝锰合金冷轧板材。利用背散射电子衍射和取向成像图技术研究了晶粒分裂和微观织构,使用X射线衍射技术测量了宏观织构。研究发现当应变达到3左右时,高密度的小尺寸弥散相会促进铜型和S型织构的形成,同时增加了大角晶界所占比例。在小应变下,弥散相对织构和大角晶界的影响不显著。研究显示弥散相通过钉扎晶界从而促进织构演化,进而影响晶粒分裂和大角晶界的形成。     

DC04钢冷轧退火过程中的组织及织构演变

采用光学显微镜观察及电子背散射衍射对DC04钢热轧卷取、冷轧、退火阶段的显微组织,钢板全厚度区域以及不同厚度层的织构类型及含量进行了分析。结果表明,热轧卷取样品各类型织构均较弱,{111}112、{111}110两种织构在不同厚度层含量变化不明显,而{112}110、{001}110两种织构的含量呈现由表层到中心方向递增趋势,且表层与中心织构含量差异明显。冷轧过程中,不同厚度层{112}110、{001}110两种织构含量的差异逐渐缩小。冷轧后,试验钢中{111}112、{111}110、{112}110、{001}110这4种织构均有所增强。退火过程中,试验钢中的{112}110、{001}110织构不断向{111}112、{111}110织构转化。退火后,{111}112、{111}110织构明显增强,各织构组分在不同厚度层的分布较为均匀。     

ECAP变形过程中MWCNTs/AZ31复合材料的织构演变

采用等径角挤压变形工艺对经热挤压后的MWCNTs/AZ31复合材料进行不同道次的深度塑性变形.测试和分析了复合材料的室温力学性能,并利用X射线衍射仪对复合材料织构的演变进行了分析.研究结果表明:MWCNTs/AZ31复合材料经热挤压后具有较强的{0001}基面纤维织构,随着等径角挤压变形道次的增加,逐渐偏离挤压态的纤维...