机电工程用锆合金管的加工与组织演变

采用低温加工和大变形强应变技术对机电工程用锆合金管进行了加工处理,研究了加压温度、轧制变形和退火对合金管显微组织的影响及其演变规律。结果表明,在经过热挤压变形后,锆合金管坯发生了动态回复和动态再结晶,其中,70%以上的晶粒尺寸都小于0.5μm,而尺寸在1μm以上的晶粒的含量较少;经过三次轧制和终轧处理后,锆合金管中的横截面组织呈折叠旋涡状,而纵截面组织呈纤维状,且随着变形量的增加,完整晶粒的模糊程度更高,纤维状组织更加细密;终轧后进行退火处理,锆合金管横截面和纵截面中都可见组织已经发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸为2.48μm。     

Al-Mg-Si系合金板材各向异性与织构之间的关系

对T4P态的商用6016铝合金板材沿不同方向的力学性能、显微组织和织构差异进行了研究。结果表明:合金沿不同方向的力学性能均存在明显差异,厚向异性系数r值和加工硬化系数n值均沿轧向最高,而沿45°方向最低;合金已发生完全再结晶,但是各部位再结晶晶粒仍然存在较大差异,表层晶粒数量较多且尺寸细小,而纵截面再结晶晶粒长宽比横截面的要大;合金板材沿厚度方向存在明显的织构梯度,表层主要以Cube织构{001}100和不常见的{114}131织构为主,而中间层除了Cube织构{001}100之外,还存在P{011}112、R{124}211以及{112}253;分析了织构组分与r值的关系,并建立了成形性能、组织和织构之间的定量关系。     

超细晶钢微观组织与力学性能的各向异性研究

通过温轧技术,成功制备了平均晶粒尺寸约1μm的超细晶钢。利用扫描电镜、电子背散射衍射和室温拉伸等检测手段,研究了超细晶钢板的微观组织与力学性能的各向异性。结果表明：制备的超细晶钢板不同方向的微观组织和力学性能具有明显的各向异性;纵截面表层和心部的晶粒大多呈现拉长的形态,同时表层的晶粒拟合椭圆长/短轴比相较于心部更小,形状更加接近于圆形,横截面的晶粒拉长状特征相较于纵截面减弱,更接近等轴态,晶粒在三维空间呈细长的扁梭形态;各向强度由高到低依次为轧向、横向、与轧向成45°方向;长梭形晶粒组成的微观组织形态和织构是导致超细晶钢板力学性能各向异性明显的主要原因。     

汽车用6111铝合金板材力学性能和织构研究

对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高;T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低;合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的;合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉;据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.     

预拉伸5%处理对2219铝合金板材织构的影响

对2219铝合金板材进行预拉伸,预拉伸量为5%,将未预拉伸和预拉伸量为5%的板材在535℃保温30～35 min固溶,水冷,然后利用电子背散射衍射技术(EBSD)研究了预拉伸处理对板材晶粒尺寸和织构的影响。结果表明:经过5%预拉伸,材料晶粒发生了明显长大现象,晶粒由原来的57μm长大到462μm。材料织构也发生了明显变化,原始板材分布有立方(001)[100]、旋转立方(001)[110]以及黄铜(011)[211]织构,但整体强度分布很低;经过5%预拉伸和固溶处理以后,板材的织构发生了明显变化,在板材中只有立方织构(001)[100],同时强度显著增强,立方织构组分含量为13.2%。     

普通取向硅钢组织及织构的演变特征

采用光学显微镜、EBSD观察并研究了普通取向硅钢组织、织构的演变特征。结果表明:热轧板组织及织构沿板厚方向存在不均匀性,一次冷轧后,组织发生了较大变化,完全转变为纤维带状条带组织。经840℃×10 min脱碳退火后初次再结晶晶粒平均尺寸为20.13μm,织构主要有{001}010、{111}112、以及Goss等织构,并可将碳脱至3.5×10-5以下。二次冷轧后,组织再次转变为纤维带状组织,织构类型与一次冷轧板织构类型类似,仅织构强度不同。经650℃×4 min回复时,冷轧组织发生了完全再结晶,再结晶晶粒平均尺寸为7.25μm。高温退火过程中,随着温度的升高,具有Goss位向的初次晶粒发生异常长大,温度到达1000℃时,晶粒尺寸达到厘米级,成品晶粒平均直径为18.92 mm,晶粒较为圆整,成品最佳磁感为1.885 T,铁损为1.21 W/kg。     

挤出和退火工艺对AZ31镁合金组织和织构的影响

研究了挤压比、挤压温度及电场退火对AZ31镁合金组织和织构的影响。结果表明：挤压比达到16时动态再结晶基本完成,挤压比为25时形成平均晶粒尺寸为7.3μm的均匀组织;随着挤压比由小到大,以{01^-10}面织构为代表的变形织构由增强到减弱;而{02^-21}、{12^-3^-1}面的再结晶织构由弱到强;提高挤压温度,有利于合金元素扩散和动态再结晶,阻碍低温析出物Mg17Al12和MnAl的不连续析出,组织趋于均匀,织构组分由低温变形的{01^-10}面织构向高温变形的{06^-61}面织构转变;电场退火推迟了再结晶进程因而抑制再结晶晶粒长大,增加了退火织构的漫散度。     

基于CSP工艺取向硅钢初次再结晶晶界特征对宏观织构的影响

利用背散射衍射技术(EBSD)和XRD,研究了两段式脱碳退火工艺对取向硅钢纵截面初次再结晶的微区取向、取向差分布、特殊晶界(CSL)及高温退火试样高斯织构.分析了初次再结晶晶界特征对取向硅钢高温退火后宏观织构的影响.结果表明:初次再结晶的纵截面基体中∑3和∑5晶界使得高斯晶粒有着较高的迁移率,在高温退火时借助20°～45°的大角度晶界的界面能吞并周围[111] 〈112〉晶粒迅速长大,形成密度水平较高的高斯织构.     

初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织和织构的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和EBSD研究了初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织、织构和晶界特征的影响。结果表明,初次再结晶退火温度直接影响低温Hi-B钢的初次再结晶的组织均匀性和晶粒平均尺寸,随着退火温度的提高,初次再结晶组织的晶粒平均尺寸从15.2μm增加到26.7μm, 820℃退火的初次再结晶组织均匀性最好。初次再结晶主要织构类型为γ织构、α织构、{001}<120>织构和{114}<481>织构,退火温度880℃时,{001}<120>织构强度明显增加。随着退火温度的提高,Goss晶粒数量减少,{114}<481>组分的面积分数先减少后增加,而{111}<112>组分的面积分数在退火温度升高到840℃后开始减少。退火温度为800℃时,{110}<001>取向晶粒与相邻晶粒的取向差为20°～45°的比例最高,为89.2%。不同退火温度下,{110}<001>取向晶粒周围的CSL晶界分布情况变化很大。     

Fe-Ga-Tb合金轧制薄带的织构与磁致伸缩性能

利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与电子背散射衍射(EBSD)技术等研究了Fe-Ga-Tb合金薄带轧制与退火过程中的微结构、织构及磁致伸缩性能演变规律。结果表明：初次再结晶退火板的平均晶粒尺寸为15.5μm,再结晶织构由{111}<112>为峰值的强γ织构与弱Goss织构组成,尺寸为30～150 nm的碳化物与硫化物析出相在初次再结晶基体均匀分布,这种微结构与织构特征可为Goss织构发生异常长大提供有利条件。当退火温度升高至925℃时,再结晶基体晶粒尺寸仅为25μm,少量Goss晶粒异常长大至2.5 mm,退火温度达到1000℃时,Goss晶粒达到厘米尺寸,占据样品表面的98%,仅残留少量非Goss织构的岛状晶粒。高温退火过程中随着二次再结晶对Goss织构的强化,Fe-Ga-Tb合金薄带的磁致伸缩系数大幅提高,1000℃退火后磁致伸缩系数可达284×10^-6。