轧制和退火对爆炸焊接Ag/Ti复合板组织和力学性能的影响

采用爆炸-轧制复合法制备了Ag/Ti复合板材，研究了轧制和退火对复合板材力学性能和结合界面的显微组织的影响。结果表明，爆炸焊接Ag/Ti复合材界面出现典型的周期性波状组织，波峰高约80 μm，相邻波峰间距约为300 μm。爆炸焊接复合板经轧制后，波状复合界面由于发生较大的塑性变形转变为平直界面，且界面上形成不连续的AgTi扩散层。经后续的退火处理后，界面上形成厚度约为20 μm的连续均匀的扩散层。轧制态的Ag/Ti复合板经退火处理后，板材的强度明显降低，但是其塑性却有明显的增加，其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为358 MPa、464 MPa和50.5%。断口分析表明，轧制态和退火态复合板材断口中均表现出明显的韧性断裂特征，但退火态复合板断口中韧窝尺寸更大更深，表明其具有更好的塑性。     

Fe基非晶合金增强1060铝基多层复合材料的组织与性能

采用累积叠轧焊+中间退火法复合轧制1060Al/Fe基非晶多层铝合金复合板材。利用光学显微镜、扫描电镜、X-衍射分析仪以及拉伸试验机分析Al基复合材料的微观组织结构变化、断口形貌、物相组成以及力学性能。结果表明:Fe基非晶复合材料的增强体在300 ℃中间退火过程中发生部分晶化,在累积变形轧制过程中发生破碎,并随着变形道次的增加,破碎程度随之增大;复合板前6道次的累积轧制变形出现了明显的加工软化现象,并且随着变形道次的增加,其加工软化的效果愈明显;随着累积轧制变形道次增加,Al基复合材料的力学性能发生了明显的变化,第2道次轧制变形后屈服强度与抗拉强度达到了最大值为140 MPa和156 MPa,伸长率为5.53%,达到最佳综合性能。     

特厚钢板复合轧制工艺的实验研究

采用连铸坯直接轧制生产特厚钢板时,由于压缩比的限制,成品的厚度受到极大限制,很难生产产品厚度超过100mm的高质量特厚钢板。文中介绍了复合轧制生产特厚钢板的实验方法、工艺过程以及实验分析结果,包括复合界面金相组织观察、Z向抗拉强度及拉伸曲线、拉伸样断面收缩率、断口扫描分析、超声波探伤等。从金相组织看,界面结合率约99%~100%,从金相图片上已经找不到复合界面;Q345复合钢板的Z向平均抗拉强度为445MPa,平均断面收缩率为54.13%,拉伸试样在微观上表现为韧性断裂。从超声波探伤结果看,未出现明显缺陷回波。     

非真空复合轧制的实验工艺研究

为研究非真空环境下复合轧制的实验工艺,对某种低碳微合金钢组坯在氩气环境下焊接后进行复合轧制,对轧后复合板界面结合处进行组织以及力学性能检测。非真空轧制板材具有少量的缺陷并集中于板材末端;界面结合处未发现原始痕迹,且无由于氧化而产生的孤立状非结合部位;结合度实验未发现肉眼可见的剥离裂纹;界面结合强度实验表明界面结合强度随累计压下率的增加而增加;对拉剪位置断裂的断口分析可知,在压下率较低时界面结合处保持原有试样形貌,且断口处未发现夹杂物。实验结果表明非真空复合轧制实验工艺板材力学性能良好。     

不同热轧压下率对06Cr13/Q345R爆炸复合板微观组织和拉伸断口的影响

采用不同热轧压下率,对06Cr13/Q345R爆炸复合板进行了轧制实验。采用超景深显微镜和扫描电镜(SEM)分别对不同热轧压下率的06Cr13/Q345R爆炸+轧制复合板微观组织和拉伸断口进行了研究。结果表明:轧制后的06Cr13/Q345R爆炸复合板消除了爆炸产生的熔化区、空洞等缺陷;随着轧制压下率的增大,复合板的微观组织细化程度增加;热轧后,拉伸断口都是延性断裂,有非常明显的大量韧窝。     

Al/Mg层状复合材料动态压缩行为及影响因素

利用Hopkinson压杆实验装置对轧制复合制备的Al／Mg层状金属复合材料进行动态压缩试验，分析了动态压缩应力-应变响应特征以及不同轧制工艺对应力-应变关系的影响。结果表明，在约10^3s^-1。应变率时，Al／Mg层状金属复合材料应变率强化效应与动态热软化效应表现明显；随轧制压下率增大，材料流变应力降低；轧制温度对Al／Mg复合材料应力-应变曲线影响较大，流变应力变化规律不明显；轧后经300℃、1h退火后Al／Mg复合材料流变应力降低。镁合金断口形貌表现出解理裂纹等脆性断裂特征，伴有热软化效应产生的韧窝状撕裂棱；铝合金断口形貌主要表现为沿晶的脆性断裂并伴随晶间化合物的破断。     

宝钢芯棒坯轧后开裂的原因及对策

从分析芯棒轧制工艺入手 ,在观察芯棒开裂断口形状基础上 ,对芯棒组织性能进行了研究 ,分析了影响芯棒开裂的各种因素 ,并提出了改进轧制工艺的主要措施。试验及实践结果表明 ,改进后芯棒轧后开裂明显减少。     

复合变质对ZL101合金力学性能的影响

用A1—5Ti-1B和A1—9Sr中间合金对ZLl01合金进行复合变质处理。试验结果表明，复合变质与Sr变质相比，合金综合力学性能明显提高；从断口及断口金相的SEM图像上可以看出，复合变质处理后，共晶Si相的形态和分布有显著改善，断裂单元细小，断口上的韧性部分增多，这是综合力学性能提高的主要原因。     

热轧FH550级超高强度钢的组织性能分析

对轧制和回火后的FH550超高强度船板钢的组织性能进行了研究.结果表明,轧制后钢的强度和塑性都达到了船级社的要求.两阶段轧制后,钢板1/4宽度处的低温韧性较好,韧脆转变温度较低,组织主要为针状铁索体,冲击断口为韧性断口;钢板1/2宽度处的低温韧性较差,组织主要为针状铁索体和珠光体,冲击断口为解理断口.回火后钢的性能明显发生变化,随着回火温度的升高,钢的硬度先降低后升高,600℃回火时得到最高的硬度和屈服强度,600℃以上回火时,钢的硬度和屈服强度均有所下降.     

温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu-Zr合金的组织及性能的影响

在250、300、400℃下分别对Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金进行大应变轧制变形,采用拉伸性能测试和扫描电镜(SEM)等研究了轧制温度对不同处理态合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在250℃轧制时,Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金的抗拉强度为204 MPa,伸长率为15.2%;随着轧制温度的升高,强度逐渐降低,而伸长率不断增大;合金经300℃热轧+510℃×80 min+195℃×13 h+冷轧加工后的晶粒最为细小,其综合力学性能最好,抗拉强度为475 MPa,伸长率为8.13%,断口上分布着大量细小均匀的韧窝。     

铸轧AZ61镁合金板坯再加工性能的研究

试验研究轧制工艺参数对铸轧镁合金板坯再加工性能的影响.结果表明,铸轧AZ61镁合金板坯在400℃、350℃热轧的极限再加工变形量大于80%,300℃热轧的在60%左右,而250℃热轧的则下降到40%左右,200℃热轧的进一步降低,为20%～30%之间,在室温轧制的仅为10%左右.在极限变形量范围内,冷轧微观组织与原始态的基本没有本质差别;200℃轧制的晶粒明显伸长,呈纤维状;在高于250℃轧制,晶粒明显细化;在400℃轧制时,晶粒细化效果显著,晶粒平均尺寸达到5 μm左右.经拉伸后其显微断口都存在明显的河流花样,断口上并可观察到由于较大塑性变形产生的撕裂棱和部分大小不等的韧窝共存,拉伸断口均呈现脆性和韧性断裂混合类型.     

Q235A特厚板轧制复合的实验分析

对特厚Q235A钢板真空焊接后进行了轧制复合。对复合板进行了超声波探伤检查,并进行了力学性能检测和微观结构及复合界面分析。结果表明:在80 mm厚复合钢板中,特别是在钢板的头部和尾部存在裂缝和层压缺陷;在复合界面处存在不均匀的铁素体+珠光体微观结构和未结合的区域;通过扫描电子显微镜可以看到裂纹中的附加夹杂物,其成分是Mn、Fe、Si的氧化物。拉伸断口呈现多处解理性断裂特征。     

轧制路径对ZK60镁合金板材组织和性能的影响

在250 ℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材的晶粒尺寸变化无明显影响,但压下量对镁合金组织内的孪晶变化有很大影响;轧制路径的变化对ZK60镁合金板材的各向异性和力学性能有较大影响,在交叉+45°的路径下轧制后ZK60镁合金板材,各向异性较弱,具有良好的综合力学性能和轧制成形能力,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244.31 MPa、371.14 MPa和25.46%;交叉+45°路径轧制对ZK60镁合金的晶粒择优取向有明显影响,能够改善镁合金板材的晶粒择优取向和各向异性,提高ZK60镁合金的力学性能。     

复合轧制张力对层状复合材料临界变形程度的影响

结合控制气氛轧制复合工艺,研究了轧制张力和坯料加热温度对轧制复合临界变形程度和复合后厚比的影响规律.结果表明:施加前、后张力可以明显减小轧制复合所需的临界变形程度,张力的影响随着加热温度的升高而减弱;控制张力可以在较小范围内精确控制复合后厚比.     

制备工艺对超高强度钢组织及断口形貌的影响

热轧态Q235钢经历加热奥氏体化、淬火马氏体相变、大塑性变形轧制、轧后退火等工艺处理,材料组织由最初的铁素体+珠光体转变为细化的板条马氏体,断口形貌也随之发生了显著变化.初始热轧态试样断口呈典型的韧窝状形貌,然而轧后马氏体试样的断口形貌主要为分层状特征.虽然轧后退火试样断口形貌与冷轧态的样品相似,但断口中出现数量众多的小韧窝.在该制备工艺下,材料不仅获得了16％的伸长率,表现出良好的塑性,而且抗拉强度高达1300MPa.     

脱溶析出对累积复合轧制Al/Zn层状复合材料组织及性能的影响

在400 ℃条件下采用累积复合轧制(ARB)工艺制备Al/Zn层状复合材料。采用SEM,TEM等设备对第二轧制周期试样及第三轧制周期的试样进行显微组织观察,结果表明：在轧制过程中,Al/Zn层间界面不同成分发生相互扩散,形成扩散层;随着轧制周期的结束,扩散层中过饱和的Zn原子随温度的降低而脱溶析出,在消除晶粒边界及内部位错的同时细化晶粒。在试样内部,因为扩散层中Zn原子存在浓度梯度,过饱和的Al基体中析出的富Zn相存在不同典型的组织形态。采用万能拉伸试验机对第一、第二、第三轧制周期试样进行力学性能测试,结果显示,随着轧制周期的增加,Al/Zn层状复合材料的抗拉强度和伸长率均有大幅度提升,抗拉强度由第一轧制周期的128.81MPa增加至第三轧制周期的351.54MPa,提升了173%,同时伸长率由6.66%提升至11.08%。采用SEM对试样断口进行观察后发现,断口表现出明显的复合材料强界面裂纹偏转现象。采用累积复合轧制（ARB）工艺制备Al/Zn层状复合材料,因为存在复合材料强界面裂纹偏转作用以及晶粒的细化作用,表现出良好的综合力学性能。     

双相区轧制对铁素体/马氏体双相钢组织性能的影响

采用双相区(α+γ)轧制及双相区短时保温处理相结合的方式,制备了一种高强高韧性低碳低合金铁素体/马氏体双相钢,并采用SEM、室温拉伸试验和维氏硬度检测等手段研究了不同轧制工艺对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:相对于普通的连续轧制工艺,等温轧制和道次之间短时保温处理相结合的工艺对铁素体/马氏体双相钢的相比例、形貌和尺寸有重要影响。等温轧制及短时保温处理的双相钢的组织明显细化,马氏体相比例增加,组织均匀性显著改善,屈服强度提升了34%,达到1229 MPa,屈强比高达0.78,断口为韧性断口特征,呈细小韧窝状,具有良好的综合力学性能。     

热处理对轧制Al-5Fe基合金组织及断口形貌的影响

研究了时效处理对轧制Al-5Fe基合金组织和断口形貌的影响。结果表明:轧制Al-5Fe基合金经过固溶时效处理后,在基体中能析出Mg2Si球状相及块状的Al-Si-Mn-Fe相和Al-Si-Mn-Fe-Mg相,随着时效时间的增加,β相在晶界上不断地析出,吸收了它附近的溶质和空位原子,形成了无析出带,使合金性能降低。断口分析表明,时效后合金的断裂方式均为韧窝断裂和沿晶断裂的混合型,断口中心的硬质粒子是断裂的发源。     

基于正交设计的高硅活塞合金的优化变质处理

运用正交设计方法研究了P+RE+Sr三元复合变质对Al-28%Si活塞合金铸态组织及T6热处理后性能的影响。结果表明:复合变质剂的加入量对初晶硅细化作用的影响较大,初晶硅平均尺寸在20.91~42.5μm间变化,并通过拟合回归曲线及建立初晶硅受力模型说明初晶硅尺寸和形态对其力学性能有较大影响;通过极差分析得到复合变质剂最佳加入量为0.3%P+1.0%RE+0.06%Sr;验证试验也表明,初晶硅平均尺寸L可一次细化至17.75μm,共晶硅呈细小颗粒状,300℃瞬时高温抗拉强度较未变质时提高50%;高温拉伸断口SEM分析表明,未变质试样断口存在粗大的初晶硅,呈脆性断裂,优化复合变质后,初晶硅细小,呈具有大量韧窝的混合状断口。     

异种有色金属复合板制备技术的研究进展

对异种有色金属复合板的3种主要制备技术(轧制复合、爆炸复合和爆炸复合+轧制)进行了综述,介绍了不同种类有色金属复合板适用的制备技术,分析了复合板界面形态及其形成原因和影响因素。论述了轧制温度、轧制压下量和轧制速率等主要轧制复合工艺参数对轧制复合板组织性能的影响,炸药厚度、炸药爆速和基覆板间隙距离等爆炸复合工艺参数对爆炸复合板组织和性能的影响,以及爆炸复合工艺参数和轧制复合工艺参数对爆炸复合+轧制复合板组织性能的影响。总结了退火处理对复合板组织性能的影响,指出绿色化、智能化和计算机数值模拟等是这些制备技术的发展趋势,制备技术的组合使用是未来材料制备技术的重要发展方向。