异步轧制铸轧板组织织构演变研究

采用了XRD织构衍射法对异步轧制后的1235铸轧铝合金板材织构进行了检测,研究了异步轧制中的异速比对1235铝合金铸轧板材厚度织构均匀性的影响。结果表明:铸轧坯料织构在厚度很不均匀,其表层以旋转立方织构为主,中心层以Cu、S和Bs织构的β取向线为主;异步轧制能有效降低1235铝合金铸轧板材厚度织构的不均匀性,即:表层和中心层都以β取向线织构为主,其中异速比为1.2时的效果最好。     

Fe-3%Si-0.09%Nb取向硅钢热轧和常化过程组织及织构的演变

采用OM、EBSD技术研究了Fe-3%Si-0.09%Nb取向硅钢热轧和常化过程中组织及织构的演变。结果表明,热轧板沿厚度方向组织不均匀,而沿轧制方向表层及中心层晶粒尺寸分布相对均匀,次表层不均匀;常化板不同厚度处各层晶粒均发生了再结晶,晶粒分布均匀,且均有所长大,沿厚度方向组织不均匀性明显。热轧板表层以Goss织构、黄铜织构和铜型织构为主,Goss织构沿厚度方向取向密度逐渐减弱。常化板继承了热轧板织构组分,但织构锋锐度有所降低。Goss织构在热轧板表层具有最大取向密度f(g)=6.8290,而常化板则在次表层,f(g)=4.0477。     

热轧与常化无取向硅钢的织构及组织研究

用X射线衍射仪和光学显微镜分别对3%Si高牌号无取向硅钢热轧和常化板进行了分层织构测量。结果表明,硅钢板沿厚度方向的织构组分有差异,热轧板的表层主要是{110}001织构,同时有少量{331}553织构,中心区域主要是{001}110织构;常化板材表层区域主要为{110}114、{110}001织构,中心区域未发现高斯织构,而有反高斯织构出现。热轧板组织沿厚度方向也是不均匀的,表层有大量细小等轴晶组织,中心区域是形变组织;常化后组织沿厚度方向从表层到中心都是等轴晶组织,但晶粒大小不均匀。     

2297-T87铝合金厚板力学性能的各向异性与厚向不均匀性

通过拉伸试验、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜分析研究了85 mm厚的2297-T87铝合金厚板力学性能的各向异性与厚度方向的不均匀性。结果表明:在2297-T87合金厚板L方向上力学性能沿厚度层呈不均匀性,从表层到中心强度逐渐提高,而LT方向性能变化不明显;织构沿厚度方向分布不均匀,厚板中心主要是β纤维成分和部分的Goss织构;而表层除了少量变形织构,还存在再结晶织构;T/8厚度为大量的剪切织构;T/4厚度层是一个过渡层,同时存在少量再结晶织构、剪切织构和β纤维。同一厚度层不同方向的力学性能各向异性较为明显,强度和塑性的变化趋势一致:LLTST。这种各向异性与晶粒结构和第二相粒子有关。     

7050铝合金厚板织构、拉伸性能及断裂韧性的不均匀性

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、常温拉伸和紧凑拉伸实验,对120mm厚的7050铝合金板材的织构分布、拉伸性能及断裂韧性进行分析。结果表明:沿板材厚度方向,合金的组织、织构、强度及断裂韧性呈不均匀分布;在同一厚度处,合金的强度和断裂韧性具有明显的各向异性;由板材表层到中心,粗大第二相及再结晶晶粒尺寸逐渐增大;板材表层的织构主要由剪切织构{111}110和立方织构Cube{001}100组成,中心主要由β取向轧制织构和少量立方织构组成,1/4厚度处是过渡层;由板材表层到中心,轧向及长横向强度呈不均匀变化,板材中心处强度比表层的小;板材同一厚度处,强度和断裂韧性具有明显的各向异性,轧向强度大于长横向和短横向强度,L-T取向的断裂韧性大于T-L取向和S-L取向的断裂韧性;L-T取向的断裂方式主要是穿晶断裂,S-L取向的断裂方式以沿晶断裂为主,T-L取向是混合型断裂,其穿晶断裂比例比L-T取向的穿晶断裂比例小,沿晶断裂比例比S-L取向的沿晶断裂比例小。     

2297-T87合金厚板力学性能的各向异性与厚向不均匀性

通过拉伸实验、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜观察研究了85 mm厚的2297-T87合金厚板力学性能的各向异性与厚度方向的不均匀性。结果表明：在2297-T87合金厚板L方向上力学性能沿厚度层呈不均匀性,从表层到中心强度逐渐提高,而LT方向性能变化不明显;织构沿厚度方向分布不均匀,厚板中心主要是β纤维成分和部分的Goss织构;而表层除了少量变形织构,还存在再结晶织构;T/8厚度为大量的剪切织构;T/4厚度层是一个过渡层,同时存在少量再结晶织构、剪切织构和β纤维。同一厚度层不同方向的力学性能各向异性较为明显,强度和塑性的变化趋势一致：L>LT>ST。这种各向异性与晶粒结构和第二相粒子有关。     

铸轧Al-Mn合金板材的各向异性分析

分析了织构、晶界及第二相对铸轧Al-Mn合金板材各向异性的影响。结果表明,铸轧铝板与轧向0°、45°、90°夹角方向上屈服强度分别为158.51、141.78、164.32 MPa,且其屈服强度、抗拉强度、伸长率的平面各向异性指数(IPA)均大于8,表明其力学性能具有各向异性;铸轧铝板的晶粒沿着轧向呈带状,主要含{112}111、{123}634两种织构,第二相呈非等轴状且分布不均匀;织构、晶界及第二相的共同作用导致了铸轧铝板力学性能的各向异性。     

利用织构系数预测正交铝板拉深制耳倾向

圆形铝板拉深过程中的制耳现象造成原材料的极大浪费,板材中存在的织构造成板面塑性各向异性,从而造成了制耳现象。改变各种织构组分的体积比,使晶粒取向分布趋于均匀,可以降低板材的制耳率。用织构组分体积比只能粗略地描述板材的晶粒取向分布,而织构系数则能更准确地描述板材内的晶粒取向分布。文章假设铝板法兰区承受均匀的环向、径向应力,各个方向上的径向应变与晶粒取向有关。并根据晶粒取向分布函数的对称性,得到了织构系数与制耳倾向之间的关系。     

汽车用6061铝合金板轧制变形组织及力学性能分析

通过显微组织观察、拉伸性能测试、应力分布分析研究了6061铝合金板材在厚度上显微组织、织构及其力学性能的关系。结果表明:在板材厚度上形成不均匀组织,表层存在许多亚晶;在1/4层形成大尺寸再结晶晶粒;中心层晶粒数量显著增加。从板材的表层到中心层,屈服强度与抗拉强度先减小后增大,并且在1/4层位置达到最小。从心部到表层,轧制织构比例不断减小,剪切织构在1/4层最高,厚板中心层再结晶织构很低。第1道次轧制在5s时被咬入轧辊,此时每层都受到正剪切应力,同时1/4层受到的剪切应力高于表层;当轧制道次增加后,板材厚度降低,每层剪切应力都发生小幅变化。     

常化工艺对高牌号无取向硅钢组织和织构的影响

以Si质量分数为3.3%的高牌号无取向硅钢为研究对象,研究了常化处理对试验钢厚度方向组织和织构的影响。结果表明：高牌号无取向硅钢热轧板沿厚度方向组织及织构不均匀导致常化板沿厚度方向出现织构梯度;常化处理可以明显改善热轧板组织和织构,促进晶粒粗大均匀,降低α纤维织构强度,增强λ纤维织构强度,减弱γ纤维织构强度。950 ℃常化时,常化板沿厚度方向晶粒粗大均匀,λ纤维织构强度最大。     

数控渐进成形中挤压方向对钣金件厚度均匀化影响

针对数控渐进成形中钣金件厚度不均匀的问题,提出一种新的挤压方向与水平面成一定角度的倾斜挤压成形方式。该方法采用根据成形角优化的倾斜轨迹,并沿着垂直于该倾斜轨迹的方向挤压板材。而传统方法多采用挤压工具沿Z轴方向的竖直挤压成形方式。采用数值模拟和实际成形实验相结合,对比分析了倾斜挤压方式和竖直挤压方式对成形件厚度均匀化的影响。数值模拟结果表明:竖直挤压时板材件厚度差为0.4011 mm,倾斜挤压时板材件厚度差为0.3883 mm,即倾斜挤压时板材件厚度差较竖直挤压时小,说明倾斜挤压时板材件厚度更均匀一些。成形实验结果也表明:竖直挤压时板材件厚度标准差为0.099 mm,倾斜挤压时板材件厚度标准差为0.0933 mm,因此,倾斜挤压成形较竖直挤压成形能够使板材件厚度分布更均匀。     

2397铝锂合金显微组织、拉伸性能和断裂韧性研究

通过金相显微镜、透射电镜和扫描电镜观察以及X射线织构测量、拉伸试验和平面应变断裂韧性测试,研究了130 mm厚2397-T87铝锂合金不同厚度层及不同取向的微观组织、拉伸性能和断裂韧性。结果表明:厚度方向织构分布不均匀,表层织构以高斯织构为主,中心织构则主要由β取向轧制织构和少量立方织构组成,亚表层T/8处织构较弱,且从中心到亚表层,β取向织构和立方织构含量降低,剪切织构含量增加,T/8处剪切织构含量最大。L方向不同厚度层拉伸性能具有不均匀性,亚表层的抗拉强度(σb)和屈服强度(σ0.2)小于中心,LT方向拉伸性能差异相对较小;同一厚度处,合金强度和断裂韧性具有各向异性,σb、σ0.2的变化规律为:L方向﹥LT方向﹥SL方向,L-T取向的断裂韧性最好,T-L取向次之,S-L取向最差。     

135°周向轧制对高纯铌组织均匀性的优化

传统工业上获取铌板多采用单向轧制(Unidirectional-Rolling)，该工艺下获得的铌板在晶粒尺寸和织构分布上常表现出强烈的不均匀性，导致其在现代工业的使用上具有一定局限性。本实验采用135°周向轧制(135° Clock-Rolling)和单向轧制获得铌板，研究了两种工艺条件下获得的铌板在厚度方向上的组织差异。实验结果表明，135°周向轧制有助于减小高纯Nb板材在厚度方向上的织构梯度。此外，135°周向轧制工艺条件下可以获得具有更高{001}择优取向程度的铌板，且再结晶后，仍然具有较强的{001}择优取向，该织构的占优有助于获得微观组织更均匀的铌板，本实验的显微硬度曲线、再结晶组织显微表征、储存能的半定量计算结果都印证了这一点。还有一点值得注意，相比于单向轧制，135°周向轧制下获得的Nb板材在厚度方向上{111}、{100}取向的储存能差异较小，不会显示明显的能量梯度，这一点同样有助于对高纯铌组织均匀性的优化。     

冷轧Mg-Zn-Ca镁合金板材的织构演变和力学性能

系统地研究了弱织构的Mg-Zn-Ca合金板材在交叉冷轧和后续单向冷轧过程中的织构演变及力学性能。结果表明:合金板材交叉冷轧后的退火织构呈椭圆形分布。后续单向冷轧退火后的织构演变成环形分布的均匀织构。退火初期形成的再结晶晶粒与最终的完全再结晶晶粒的取向分布几乎是一致的。再结晶晶核的取向相对于变形母体晶粒具有较大的分散性,这造成退火织构的均匀随机分布,从而减小板材的面内各向异性。     

轧制工艺对7150高强铝合金板材织构演变的影响

采用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术等手段,研究了不同轧制工艺下7150铝合金热轧板材的微观组织与织构演变。结果表明:沿板材厚度方向,由于轧制力的不均匀分布,板材表面变形大,表层细晶粒较多。从板材表面到中心,大角度晶界所占比例逐渐增加,0°～10°小角度晶界所占比例下降。由于板材表面所受摩擦力和变形较大,其形变储能大于板材中心,导致表面Taylor因子大的取向织构数量比中心多。轧制道次少,形变储能高,导致板材中心的S、R织构数量较多。轧制道次多的板材表面的最强织构为{012}221,1/4厚度处最强织构为{130}130,板材中心最强织构为{112}110。轧制道次较少的板材表面最强织构为R织构和Q织构,1/4厚度处最强织构为{315}112,板材中心最强织构为Copper{112}111织构。此外,轧制道次少的板材的断裂韧度明显较高,这可能与S、R织构的强弱有关。     

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。     

均匀化退火对纯铝铸轧-冷轧板各向异性的影响

采用晶体取向分布函数（ODF）对织构进行检测及金相组织观察,研究不同的均匀化退火制度对纯铝铸轧一冷轧板材各向异性的影响。结果表明,对1100板材进行不同方案的均匀化退火,当均匀化退火制度为580℃／13h时,板材立方织构组分比例迅速下降,同时铜织构也有所下降,但散漫度较大,同时晶粒细小均匀,随机织构比例增大,制耳率低于2．5％,板材各向异性减小。均匀化退火制度主要通过改变板材织构组分、比例、晶粒度以及改变Fe和Si组织形态的变化等影响纯铝铸轧板材的各向异性。     

大应变热轧过程中AZ31镁合金显微组织及织构的演变(英文)

在823 K下对工业用AZ31镁合金板材进行约70%压下量的单道次轧制实验。结果表明,细小的再结晶晶粒不仅分布在轧制板材的剪切带中,同时还存在于板材的表面。剪切带中再结晶晶粒尺寸在0.4~1μm之间。晶粒的显著细化主要来源于流变应力集中过程中所产生的动态再结晶。板材中部的织构为基面织构,织构强度在轧制变形前后未发生明显改变;然而,经过轧制后板材表面织构转变成双峰织构,基面沿板材横向发生倾转。双峰织构的相对强度为26.6,明显高于板材中部织构强度。变形应变的分配差异是板材内部不均匀再结晶及织构差异的主要原因。     

基于粘塑性自洽模型6061铝合金厚板轧制过程模拟北大核心CSCD

以厚度为60 mm的6061铝合金板材为研究对象,采用Deform仿真分析技术研究了不同压下率轧制变形过程中板材温度、应变、应力场的变化规律,着重分析了对板材心部、1/4处、表层的影响,并结合粘塑性自洽(VPSC)有限元法研究了板材不同位置处的织构演变规律,为铝合金轧制过程中的变形行为和各向异性研究提供了新的方法。结果表明:多道次轧制过程中,心部与表层区域的最大温差受轧件压下率影响不大,最大温差为10℃,板材表层和1/4处的累积应变均始终大于心部,轧件与轧辊接触导致表层承受较大的应力,轧件局部表现出明显的应力分布不均匀的状态;轧件表层、1/4处以及心部均形成了β取向线上的3种典型织构,即Copper织构{112}<11-1>、Brass织构{011}<21-1>和S织构{123}<63-4>,随着轧制压下率的不断增大,织构的体积分数越来越大,织构强度也逐渐增大,其中,S织构的体积分数和强度上升趋势明显,进一步说明S织构相比其他两种织构对应变变化过程更加敏感。     

织构和晶粒尺寸对AZ31镁合金薄板成形性能的影响

采用不同的轧制工艺,制备4种晶粒尺寸为7~18μm和不同强度基面织构的AZ31镁合金板材,通过单向拉伸试验和室温Erichsen试验,探讨晶粒尺寸与织构对镁合金板材室温成形性能的影响。结果表明:晶粒细化虽然增强了板材的力学性能,但不利于提高板材的胀形性能;基面织构的减弱使板材沿厚度方向变形能力增强,具有较好的胀形性能,但另一方面使板材的屈服强度降低。