700℃超超临界锅炉材料GH4700镍基合金组织演变研究

通过热压缩实验、组织分析同时结合热力学和动力学计算方法,对700℃超超临界锅炉材料GH4700镍基合金组织演变进行研究,结果表明:GH4700镍基合金具有较高的变形温度和应变速率敏感性,随着变形温度的下降和应变速率的增大,合金的流变应力迅速升高,其动态再结晶形核方式为典型的应变诱导晶界迁移形核;其热变形激活能及晶粒长大激活能分别为345.0948kJ/mol和252.05kJ/mol。     

高硅钢薄板退火过程中的织构演变

采用传统的轧制和退火工艺制备了0.30mm厚的6.5%（质量分数）Si高硅电工钢薄板,采用X射线衍射技术对退火过程中的再结晶织构进行了研究。冷轧高硅钢薄板700℃退火形成以{111}〈112〉为峰值的γ织构（〈111〉∥ND）和以{001}〈210〉为峰值的{001}织构;而900℃以上温度退火则形成强{001}〈210〉织构。进一步的研究表明是在晶粒长大过程中{001}〈210〉发展成为主要再结晶织构组分。     

径锻AZ61镁合金退火后晶粒长大及组织演变规律

目的 通过研究径锻AZ61镁合金棒材在后续退火处理时的晶粒长大和组织均匀性演变行为,构建等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型,总结径锻镁合金退火后组织均匀性演变规律,为此棒材后续热处理工艺的制定提供理论借鉴和指导。方法 基于系统的等温正交退火试验,量化统计各退火条件下样品组织的平均晶粒尺寸和晶粒尺寸分布,分析径锻AZ61镁合金棒材的晶粒长大行为和组织均匀性演变规律。结果 退火后,径锻AZ61镁合金组织中晶粒趋于长大。在250～300℃温度区间内,晶粒长大速度较为缓慢。随着退火温度的升高,晶粒长大速率随之上升,尤其是退火温度升高到450℃以后,晶粒长大速率显著增大。当退火温度一定时,退火起始30min内,晶粒快速长大。在之后的长时间退火过程中,晶粒长大速度逐渐放缓。同时,随着退火的进行,锻后样品中存在的超细晶条带状组织逐渐消失,样品组织均匀性显著提高。结论 通过研究晶粒长大现象构建的等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型与试验结果拟合良好。结合组织均匀性演变规律,径锻AZ61镁合金退火后的组织状态能够被很好地预测。     

镍基合金完全再结晶后的晶粒长大行为研究

目的 研究镍基合金完全再结晶后的晶粒长大行为.方法 首先通过两道次热压缩实验获得镍合金完全再结晶组织,然后对完全再结晶的组织进行退火热处理使晶粒长大.采用电子背散射衍射实验研究发生长大的晶粒组织形貌与尺寸变化规律.结果 完全再结晶后的退火工艺参数对平均晶粒尺寸有显著影响.完全再结晶后的晶粒能够在较高的退火温度和较长的退...     

GH3028镍基合金的热变形动态再结晶及微观组织演变

目的 研究GH3028镍基合金动态再结晶过程中的晶粒尺寸变化情况,明晰微观组织形貌的演变规律。方法 利用DST3000PC型动态热模拟实验机,在温度为1 050～1 300℃、应变速率为1×10^-3～1×10^-1 s^-1、最大应变量为58%的条件下对GH3028镍基合金进行热压缩实验,通过构建动态再结晶和晶粒尺寸演变数值计算模型并结合实验进行验证。结果 峰值应力随温度的上升而有所下降,在1050～1300℃温度范围内,温度越高,合金试样越容易趋于稳态,动态再结晶特点越为明显。通过对实验数据进行优化和拟合,根据峰值应力值计算出热变形激活能Q为516 kJ/mol,进而求解出热变形方程。建立动态再结晶模型及晶粒尺寸模型,观察动态再结晶过程中的微观组织,发现当温度、应变速率不变时,动态再结晶的体积分数随应变量的增大而增大。温度的提升会显著增大动态再结晶体积分数和动态再结晶晶粒尺寸。晶粒尺寸受温度和应变速率的双重影响逐渐趋于稳态变化。结论 通过对模型预测值与实际实验数据进行对比,发现该模型可以实现对晶粒尺寸变化的预测,模型预测平...     

退火温度对GH3600合金箔材组织与性能的影响

目的 探究退火温度对GH3600镍基高温合金箔材微观组织及力学性能的影响。为制备综合性能良好的GH3600箔材提供参考。方法 将厚度为2 mm的铸态板材反复轧制退火得到组织均匀的0.3 mm厚度带材,再利用四辊冷轧机将带材轧制成厚度为0.1 mm和0.05 mm的箔材,然后将2种厚度箔材在950、1 000、1 050 ℃下保温1 h后空冷。通过金相观察、电子探针、EBSD检测及XRD分析来研究箔材的微观组织演变。通过拉伸实验检测箔材的室温拉伸性能。结果 随着变形程度的增大,轧制态箔材晶粒沿轧制方向被拉长得更加明显。在相同热处理参数下,0.05 mm退火态箔材晶粒尺寸更小。退火后,箔材晶粒发生了回复再结晶并析出了细小的碳化物。随着退火温度的升高,晶内碳化物逐渐减少,孪晶界比例增大,再结晶程度及晶粒尺寸增大。0.05 mm箔材在1 050 ℃退火时,其晶粒迅速粗化,在厚度方向上出现单层晶,导致箔材的抗拉强度及延伸率出现异常降低的现象,即“越小越弱”的尺寸效应。结论 适宜的热处理工艺有助于改善箔材的微观组织,进而提高其力学性能。0.05 mm箔材在950 ℃下退火1 h时,其延伸率为19.1%,屈服强度以及抗拉强度分别达到293 MPa和560 MPa,综合力学性能良好。     

冷轧率与退火工艺对汽车用5754铝合金组织演变的影响

本文研究了汽车结构件用5754铝合金经不同冷轧变形量(冷轧率58%～75%,对应厚度2.5 mm、2.0 mm及1.5 mm)后再进行H22、H111两种退火处理的整个生产过程中组织的演化。在冷轧变形以及后续退火过程中,5754合金中等效圆直径大于0.2 μm的第二相分布不再发生改变,与热轧状态完全一致。热轧板芯部相比表层具有更多的轧制织构,存在沿厚度方向上的不均匀性。2.5 mm厚5754铝合金在冷轧和H22状态下也存在组织不均匀性。然而不同的是,冷轧后,铝合金表层轧制织构增多;在不完全退火时,这种不均匀的方式再一次发生改变,芯部依然存在大量轧制织构,而表层的再结晶程度更高,立方织构明显增多;H111状态完全再结晶退火后,板材表层和芯部组织趋于均匀。随着冷轧率的增加,2.0 mm及1.5 mm厚的板材组织较为均匀,冷轧及H22、H111退火状态板材均未出现表层与芯部的组织差异。冷轧后,板材组织呈纤维状,立方织构较热轧板进一步减少;H22不完全再结晶退火状态时,可以观察到板材发生部分再结晶,轧制织构减少,立方织构增多;至H111完全再结晶状态时,组织呈等轴晶状,立方织构达到最大值。     

BAg30CuZnSn退火过程中组织性能演变

Ag基钎料由于具有适宜的熔化温度范围、良好的流动性、润湿性及优良的力学性能而受到广泛关注。其中,带状银钎料更因其能够预置工件填缝、便于实现自动化、提升焊接效率、节能节材等优点,成为近些年来市场广泛采用的钎料。但要制成表面洁净、氧化夹杂少的带状钎料,轧制工艺是关键。目前带状银钎料在轧制过程中,轧制道次繁琐,杂质易引入,这些杂质的引入影响了产品的外观,更重要是使得钎料的润湿性和流动性都会有较大波动,最终导致焊接接头的质量下降。为获得良好的钎料表面质量,降低杂质引入概率,轧制前均需选择合适的退火工艺以优化钎料组织,从而减少轧制次数,提升质量的同时提高生产效率。本工作采用金相显微镜、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、显微硬度等多种分析手段系统研究了BAg30CuZnSn钎料在不同退火温度、时间下组织和硬度的变化规律,研究结果表明BAg30CuZnSn微观组织和硬度在不同退火温度、保温时间下差异较大。随着退火温度的升高,富银相基体中的Ag不断向网状相中扩散,Ag含量不断降低,整体均匀性增加;铜从富铜相中向基体相中迁移。当温度超过500℃,晶粒粗化,出现大量的树枝晶,在枝晶末端Sn和Ag不断...     

镍基高温合金GH3536带箔材的再结晶与晶粒长大行为

用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射分析(XRD)等手段表征不同厚度的冷轧态GH3536微米尺度带箔材退火后的显微组织和结构特征,研究这种材料的再结晶和晶粒长大的规律。结果表明,冷轧变形后的GH3536带箔材的晶粒组织呈线条状,其主相为γ相;建立了厚度为200、100和50μm的GH3536带箔材在1050～1150℃退火10～60 min的晶粒长大方程,得到晶粒长大的激活能分别为Q_200μm=800.34 kJ/mol,Q_100μm=609.50 kJ/mol,Q_50μm=314.79 kJ/mol。厚度较小的GH3536带箔材其晶粒长大激活能也较小,晶粒更容易长大。影响晶粒长大的因素与变形程度和析出相颗粒有关。     

高强Ti-IF钢铁素体区热轧和冷轧过程织构演变规律

为了揭示铁素体区热轧、冷轧和退火过程中高强Ti-IF钢中织构的演变过程,采用X射线衍射仪研究了铁素体区热轧及随后的冷轧和退火织构的特点.研究表明,在铁素体区热轧后,表面和中心面的织构类型和强度不尽相同,表面上的主要织构组分是剪切织构{110}<001>,而中心面上的主要织构组分是{001}<110>～{223}<110>和{111}<110>,由于织构的遗传性,冷轧和退火后的织构在表面和中心面上也不相同;经不同压下率冷轧后,织构变化趋势一致,表面上{110}<001>组分消失,{001}<110>成为最强组分,而中心面上最强组分由{001}<110>沿α取向线向{112}<110>偏移,冷轧织构由α织构和γ织构组成;退火后,表面上织构的变化与以往结论有所不同,{001}<110>～{112}<110>组分减弱,而γ取向线上的{111}<123>组分增强,{111}<112>和{111}<110>减弱.     

高温合金GH4169管材挤压工艺及组织分析

对高温合金GH4169管材挤压成形进行了工艺研究.确定了GH1140管材挤压成形工艺参数,分析了GH4169管材挤压力能参数变化规律.分析了管材挤压对组织性能的影响.研究结果发现,GH4169管材挤压成形时必须严格控制坯料温度、模具预热温度、润滑方式、挤压速度、挤压比等工艺参数.     

冷轧Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金退火再结晶组织和织构的演变

利用维氏硬度计(HV)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),研究了90%冷轧Al0.3CoCrFeNi高熵合金在900℃退火过程中的微观组织和织构演变规律。结果表明:退火0.5h合金发生完全再结晶,退火孪晶形成于再结晶面心立方(FCC)晶粒内;经退火1h后,富集Al-Ni原子的有序体心立方(BCC)相优先于FCC相的晶界处形核,且FCC相和BCC相均随着退火时间(1h~10h)的延长而发生晶粒长大。再结晶FCC相的织构组分主要为强{123},〈634〉S织构和强α-{110}纤维织构,{001}〈100〉立方织构随着退火时间的延长也逐渐转化为强织构;再结晶过程的进行使无择优取向的初始BCC晶核选择性长大,{111}〈112〉织构从而演变为强BCC相织构。     

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金厚板冷轧过程中的织构演变

利用电子背散射衍射技术研究了Al-Zn-Mg-Cu系铝合金厚板冷轧过程中不同厚度处的织构演变.结果表明:厚板近表面处的剪切型织构{001}<110>,随着冷轧变形量的增加逐渐向轧制型织构Bs,S,Cu组分转变;厚板1/4厚度和中心厚度处的轧制型织构Bs,S,Cu组分,随着冷轧变形量的增加逐渐流向剪切型织构{001}<1...     

EB炉熔炼TC4钛合金轧制过程中的组织演变与力学性能

本实验以电子束冷床熔炼炉(EB炉)熔炼TC4钛合金为研究对象,结合实际生产流程,研究不同变形量和不同温度对TC4钛合金板材显微组织与力学性能的演变规律.结果表明:在相同温度下,随着变形量增加,显微组织中α相的体积分数和尺寸减小而β相体积分数增大,合金的抗拉强度和延伸率均增大;当变形量为30％时,显微组织均表现为片层结构,随着变形温度升高,片层α相长宽比逐渐减小,抗拉强度逐渐升高而延伸率变化不大;当变形量增加到90％时,随着变形温度升高,显微组织由较强的B织构(0002)〈1120〉转化为T织构(1010)〈1120〉和锥面织构(1011)〈1120〉,塑性变形由基面滑移转为柱面滑移,显微组织中α相尺寸减小而β相含量增大,合金的抗拉强度和延伸率均增大.当温度升高到1000℃时,α相完全转变为β相,在随后的冷却过程中细针状次生α相从β晶粒析出,合金的抗拉强度和延伸率均增大.     

异步累积叠轧技术制备超细晶铜材退火过程组织及取向研究

对铜材进行异步累积叠轧并退火处理,制备出了均匀稳定的超细晶铜材。采用背散射电子衍射位向成像显微分析(EBSD OIM)及透射电镜对变形铜材退火过程的组织及取向进行了观察和分析。结果表明:铜材经过六道次异步叠轧,包含许多缺陷和亚结构;在220℃×35～55min退火,可以获得200～500nm的超细晶;各种取向晶粒并存,择优取向不明显;延伸率得到提高。     

固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材微观组织和力学性能的影响

采用SEM、EDS和XRD等手段研究了不同固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材组织性能的影响。结果表明,1 120℃是合金组织和力学性能的一个转折点。当固溶处理温度为910~1 120℃时,由于晶界处NbC相的钉扎作用,使得晶粒长大缓慢,合金硬度和强度缓慢下降;当固溶温度超过1 120℃时,NbC相大量回溶,钉扎作用减弱或消失,晶粒急剧长大,合金硬度和强度的下降趋势明显增大。随着固溶温度的升高,合金断口中的韧窝变得大而深邃,塑性逐渐提高;当固溶温度超过1 120℃时,拉伸断口基本以韧窝为主。GH3625合金热挤压管材在固溶处理时间为1h时的最佳固溶处理温度为1 120℃。     

冷轧高纯钽板退火过程中微观组织及织构演变的梯度效应

本研究综合采用电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)和显微硬度等技术,系统研究了87%周向轧制钽板在1 323 K下经5 min、10 min、30 min、60 min、90 min和120 min退火后沿厚度方向的显微组织演变规律。实验结果表明,中心区域的形变组织率先产生再结晶晶核且该区域的形核过程主要由大角度晶界形核机制主导,而近表面区域的形核则由亚晶形核机制发挥主要作用。其次,中心区域比近表面区域表现出更快的再结晶动力学,再结晶完成后,中心{111}〈uvw〉织构(〈111〉∥ND(板法向))强度高,而近表面{100}〈uvw〉织构(〈100〉∥ND)强度相对较高。变形钽板中心区域的{111}〈uvw〉织构强度高,储存能高且晶粒内部分裂严重,所以较早发生再结晶;而近表面区域{100}〈uvw〉织构强度高且晶粒内部分裂程度相对较小,储存能低,使得回复孕育期较长。由此导致再结晶组织和织构沿厚度方向上产生梯度效应。