反向凝固高温轧制带坯及冷轧带的界面结合与力学性能

高温轧制带坯的研究了反向凝固高温轧制带坯的界面结合强度及横断面的硬度分布情况，并对反向凝固冷轧带的力学性能进行了检验。结果表明：界面结合强度约在380-490MPa之间；靠近界面处的凝固层的硬度远高于远离界面处的凝固层的硬度，靠近界面处的母带的硬度低于远离界面处的母带的硬度；反向凝固带坯冷轧后的屈服强度和抗拉强度均高于母带和凝固层金属，延伸率在两者之间。复合带的弯曲次数达到8.5次，其界面结合非常牢固。     

反向凝固法生产薄带母带与凝固层间焊合及复合机理的研究

研究了反向凝固法生产的钢带母带与凝固层间的焊合，分析了影响焊合的因素，并对复合机理进行了探讨。     

碳钢/Cu/碳钢系统轧制——扩散复合等温凝固过程的动力学模拟计算

采用厚度为50μm的纯铜箔作为中间层,在1 100 ℃下对低碳钢板进行了轧制—扩散复合,考察了塑性变形对界面结合强度和中间层厚度的影响.基于试验结果,系统地研究了碳钢/Cu/碳钢系统轧制—扩散复合中间层等温凝固过程的动力学,并建立了等温凝固时间模型.结果表明,一定的塑性变形可以有效缩短中间层液相全部完成等温凝固的时间.试验测量的等温凝固中间层厚度随时间的变化曲线与理论计算曲线衔接与吻合良好,中间层变化和液相区等温凝固过程互相协调,有助于提高界面结合强度.采用晶内扩散和晶界扩散共同作用下的有效扩散系数,可以精确预测中间层等温凝固时间.     

高温合金涂层与基体界面上的互扩散

研究了高温合金上热扩散涂层、多元包覆涂层和微晶涂层与基体合金间的互扩散，以及扩散障层对阻碍扩散的作用。结果表明扩散渗铝涂层与基体间形成较宽的含碳化物的扩散带及含σ要的影响区；在多元包覆涂层与基体间形成以γ＿β相组成的扩散带；在微晶涂层与基体合金间无新相生成，仅γ′相会粗化。扩散障层对阻碍元素扩散有一定作用。     

H90/钢反向凝固复合带的组织与性能

研究了反向凝固法生产的H90-钢-H90复合带的组织结构、界面形态以及力学性能，探讨了界面结合机理。通过金相和扫描电镜观察发现，H90复合层的组织为等轴晶粒，钢带的组织在复合前后未发生变化，复合界面处Cu和Fe发生了扩散，Zn未发生扩散，扩散层较薄，大约为4μm。经弯曲试验和多道次小变形量冷轧试验表明，复合带的界面结合牢固；力学性能测试结果表明，不同复合层厚度的复合带，力学性能略有差异，但均能达到GB5213．85所规定的F级深冲钢板的力学性能要求。     

凝固界面形态对单晶高温合金组织与溶质偏析的影响

本文研究凝固界面形态对抗热腐蚀单晶镍基高温合金凝固组织与溶质偏析行为的影响。结果表明,当液-固界面形态由胞状向树枝状转化时,一次主干间距及溶质偏析程度急剧增大,而在树枝状凝固范围内则随凝固速度的增大而显著降低,一次主干间距愈大,溶质偏析愈严重,在一次主干间距达到极大值的粗树枝状组织中,在γ/γ′共晶组织前沿区域发现了一种高铬低熔点新型共晶组织。     

熔体过热历史对Ni基高温合金定向凝固界面形态的影响

在控制温度梯度、抽拉速率等工艺参数相同的条件下,首次发现熔体过热历史对Ni基高温合金定向凝固界面形态具有显著影响．随着熔体过热温度的提高和过热时间的延长,液固界面稳定性降低;相反,随着低温静置时间的延长,液固界面稳定性提高．熔体热历史对定向凝固液固界面形态影响的根本原因在于对熔体结构状态的改变,进而影响凝固过程.     

N5基体与NiCrAlY粘结层界面元素互扩散行为研究

采用EB-PVD技术在镍基合金ReneN5基体表面沉积NiCrAlY粘结层,并对试样进行1000℃不同时间的恒温氧化处理,通过SEM、EDS、XRD研究了基体与粘接层界面元素互扩散行为和反应区的形成机制。结果表明:在1000℃条件下,NiCrAlY粘结层中的Al、Cr元素会向N5基体扩散,形成以β-NiAl和α-Cr相为主的互扩散反应区;而N5基体中的Ni元素则会向NiCrAlY粘结层扩散,形成以γ′-Ni_3Al相为主的二次反应区和以难熔金属为主的TCP相。     

高温合金定向凝固界面换热系数逆向求解与验证

通过实验采集了DD6单晶叶片定向凝固过程温度场数据,基于数值模拟逆向求解确定了定向凝固过程中界面换热系数。采用这些界面换热系数进行了ProCAST数值模拟,得到了凝固过程位移场,并与真实叶片实测位移场进行比较,证实仿真结果与试验结果吻合较好,验证了反求界面系数的可靠性。     

反向凝固法生产H90-钢-H90复合带

研究H90-钢-H90反向凝固复合过程中复合层厚度的变化规律以及复合带的组织和性能，探讨界面结合机理。结果表明：随着浸渍时间的增加，复合层的厚度变化经历了凝固生长、平衡相持和回熔3个阶段，钢带的预热温度越低，获得的最大复合层厚度越厚；H90复合层的组织为等轴晶粒，复合界面处Cu和Fe发生了扩散，而Zn未发生明显扩散，扩散层较薄，约为4μm；复合带的界面结合牢固；不同复合层厚度的复合带，其力学性能略有差异，但均达到GB5213——85所规定的F级深冲钢板的力学性能要求。     

扩散退火和热轧温度对钛铜界面结合强度的影响

对热挤压的钛铜复合棒进行扩散处理,研究扩散退火温度及保温时间对界面结合强度的影响,并通过测试Ti和Cu在高温下的拉伸性能来选择较为合适的热轧温度。结果表明:扩散退火可有效促进界面处金属原子的扩散和增强结合强度,当扩散退火在780～800 ℃/30 min时复合界面的结合强度最高;钛铜复合棒热轧温度应选择780 ℃较为合适,此时Ti、Cu的强度和塑性指标相近,利于热轧时的均匀变形;钛铜复合棒的热轧结合机理可用N.Bay理论、热作用机制及位错学说进行解释。     

连铸方坯直轧输送过程中温度场的数值模拟

连铸直接轧制工艺顺利进行的核心因素是连铸坯的温度,为解决连铸直轧过程铸坯温度和速度的衔接问题,采用ANSYS软件模拟了从结晶器弯月面到轧机前整个过程中铸坯的温度变化和坯壳厚度,并在此基础上分析了不同拉速、浇铸温度及比水量等工艺参数对铸坯温度、坯壳厚度、凝固终点位置的影响规律。模拟结果表明,拉速为2.8 m/min、浇铸温度为1 550 ℃、比水量为1.4 L/kg的工艺条件下,且铸坯到达轧机前平均温度保持在900 ℃以上,可以满足直接轧制工艺要求。这有利于连铸与轧制两个工序的顺利衔接,为钢厂连铸车间的改造提供一定的理论指导。     

钛的固溶和析出对连铸连轧X65带钢的影响

通过热模拟实验,研究了X65带钢在连铸连轧过程中边角部位及中心部位Ti元素的固溶和析出,并进而分析了TiN及Ti(C、N)颗粒对X65带钢组织的影响。     

1Cr18Ni9Ti/20g爆炸焊接+轧制复合板的结合界面

用爆炸焊接窗口的下限获得的微小波状界面的爆炸焊接复合板，才能实现轧制，而大波状复合板本身存在一定的微观缺陷，在轧制时因分层而使轧制失效，对1Cr18Ni9Ti/20g爆炸焊接 轧制复合板结合界面的组织，强度和性能测试表明，热轧板结合界面的抗剪和分离强度虽比爆炸态略低，但伸长率，冲击韧度都大大提高，轧制复合板的耐蚀性能也没有降低。其各项性能指标都符合有关标准。     

TD处理制备VC涂层-基体元素扩散与界面特征

采用热扩散(TD)处理法在冷作模具Cr12MoV表面通过热辐射扩散处理制备了VC涂层,通过扫描电镜、能谱仪和XRD等手段对涂层表面组织结构进行了分析,对结合界面化学元素线能谱进行了分析,并对相互扩散后的冶金结合机理进行了讨论。结果表明,VC涂层是由C和V原子组成,其孔度组织面积百分比为5.71%,晶粒平均直径0.42μm;VC涂层结合界面处化学元素发生了相互扩散,促进冶金结合的形成,其结合强度为47.1 N;热辐射元素扩散过程为涂层中V和C原子向界面和近界面基体扩散,Cr原子主要来自于基体中Cr向涂层中扩散,Si和Mo原子含量没有明显的扩散现象,Fe原子从基体中高含量降低到涂层中低含量,Fe原子热扩散过程被抑制。     

终轧温度对高强度耐候钢Q450NQR1组织和性能的影响

通过金相显微镜、透射电镜观察和力学性能检测,研究了终轧温度对低合金高强度耐候钢Q450NQR1组织和性能的影响.结果表明,终轧温度控制在800～860 ℃之间,Q450NQR1钢可以得到良好的强韧匹配;对应的的显微组织为多边形铁素体+珠光体,铁素体基体上均匀分布着细小析出相.     

Bonding strength of Invar/Cu clad strips fabricated by twin-roll casting process

Based on traditional twin-roll casting process, Invar/Cu clad strips were successfully fabricated by using solid Invar alloy strip and molten Cu under conditions of high temperature, high pressure and plastic deformation. A series of tests including tensile test, bending test, T-type peeling test and scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS) measurements were carried out to analyze the mechanical properties of Invar/Cu clad strips and the micro-morphology of tensile fracture surfaces and bonding interfaces. The results indicate that no delamination phenomenon occurs during the compatible deformation of Invar/Cu in bending test and only one stress platform exists in the tensile stress?strain curve when the bonding strength is large. On the contrary, different mechanical properties of Invar and Cu lead to delamination phenomenon during the uniaxial tensile test, which determines that two stress platforms occur on the stress?strain curve of Invar/Cu clad strips when two elements experience necking. The average peeling strength can be increased from 13.85 to 42.31 N/mm after heat treatment at 800 °C for 1 h, and the observation of the Cu side at peeling interface shows that more Fe is adhered on the Cu side after the heat treatment. All above illustrate that heat treatment can improve the strength of the bonding interface of Invar/Cu clad strips.     

高拉速薄板坯连铸结晶器钢渣界面波动分析

为应对提高拉速薄板坯结晶器内钢液不稳定行为,以1 520 mm×90 mm薄板坯结晶器为研究对象,利用液面追踪技术VOF方法建模计算,对薄板坯钢渣界面进行了深入研究,实现了对薄板坯连铸结晶器内流体流动及钢/渣界面行为的模拟计算。并结合实际生产工艺,采用1∶1物理模型和数值模拟相互验证,分析了拉坯速度、浸入深度和保护渣黏度种类对结晶器流场及钢渣界面的影响。结果表明,当结晶器钢液面流速为0.20~0.25 m/s,且界面较平稳时,保护渣黏度高于0.237 Pa·s可以适用;当钢液流速为0.25~0.30 m/s,保护渣黏度为0.382 Pa·s时,现场低碳钢卷渣率小于0.5%,表现出良好的抗卷渣能力。     

薄板坯连铸连轧生产中的铁素体轧制工艺

介绍了薄板坯连铸连轧生产中铁素体轧制工艺的特点及其理论依据，以及铁素体轧制工艺在超薄热带项目中的应用。     

Interfacial bonding strength of Al-Pb bearing alloy strips and hot dip aluminized steel sheets by hot rolling

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｌ Ｐｂａｌｌｏｙｓａｓａｎｅｗｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｅａｒｉｎｇｍａｔｅ ｒｉａｌｆｏｒａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｌｏｔｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｗｅａｒｒｅｓｉｓ ｔａｎｃｅ ,ａｎｔｉ ｓｅｉｚｕｒｅ,ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ,ｆａｔｉｇｕｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｌｏｗ ｐｒｉｃｅ[1～ 4].Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆａｓ ｃａｓｔＡｌ Ｐｂａｌｌｏｙ …