不同冷轧路径下ZX21镁合金板材织构及力学性能调控机理

研究轧制路径对ZX21镁合金板材织构分布和屈服各向异性的影响。结果表明:单向轧制板材形变织构为双峰基面织构,退火后呈现出垂直于冷轧方向分布的非基面双峰的织构特征。再结晶织构的分布与晶粒的定向形核和选择性长大有关,多向轧制可弱化晶粒取向分布的方向性,其晶粒尺寸相比单向轧制有所减小,退火后形成均匀分布的圈状织构,大幅降低沿轧面各个方向拉伸时基面滑移的施密特因子差异,改善板面内的力学性能各向异性,提高板材的成型性。     

SPATIAL ORIENTATION DISTRIBUTION OF CRYSTALLITES IN COLD-ROLLED AND IN ANNEALED SHEETS OF DEEP-DRAWING PHOSPHORUS STEEL

本文用晶体空间取向分布研究了含磷深冲钢冷轧和退火织构.仔细分析了冷轧和退火板材取向分布函数的特征.从观察到的特征可以认为,退火织构起源于微带和过渡带生核,随后这些再结晶晶粒借吞并基体形变织构而长大.含磷深冲钢与铝镇静深冲钢的退火板材之间晶体取向分布有明显的区别.     

含磷深冲钢冷轧和退火板材的晶体空间取向分布

本文用晶体空间取向分布研究了含磷深冲钢冷轧和退火织构.仔细分析了冷轧和退火板材取向分布函数的特征.从观察到的特征可以认为,退火织构起源于微带和过渡带生核,随后这些再结晶晶粒借吞并基体形变织构而长大.含磷深冲钢与铝镇静深冲钢的退火板材之间晶体取向分布有明显的区别.     

冷轧TA5钛合金退火过程的再结晶行为及织构演变

采用电子背散射衍射技术(EBSD)对冷轧及退火态TA5钛合金板材的晶粒尺寸、再结晶及织构进行了表征,并讨论了变形不均匀对再结晶行为及织构演变的影响。结果表明:<0002>//TD取向晶粒比<0002>//ND取向晶粒更容易发生变形,结合hcp结构滑移系统的有限性,共同决定了TA5合金板材冷轧变形具有不均匀性的特点。退火早期再结晶在局部应变大的区域快速形核,且变形量越大,形核数量也越多,再结晶后样品的晶粒尺寸也越小。局部应变大的区域在退火早期以“定向形核”机制快速发生再结晶形核并长大,包括少量剩余的严重变形<0002>//TD取向晶粒;同时,其余应变较低的组织在再结晶形核全过程以“应变诱发晶界迁动形核”机制缓慢形核,这两种机制共同作用导致退火后板材的织构弱化,但仍以冷轧态的基面织构为主。硬度变化曲线可以很好的反映再结晶程度;但受织构影响,不同测试面的硬度值存在显著差异,加载轴与晶体c轴之间的夹角越大,硬度值越小。     

Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材轧制及热处理过程中的晶粒组织演变

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析研究了Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材在热轧及退火→中间冷轧及退火→成品轧制及退火的全工艺流程中晶粒组织的演变规律。结果表明,热轧后合金组织沿轧制方向呈带状分布,晶粒粗大并破碎变形;中间冷轧和成品轧制后合金为沿轧制方向带状分布的细小形变组织,合金组织明显细化;中间退火和成品退火后合金中晶粒再结晶程度较热轧退火时明显提高,晶粒取向差逐渐向正态分布变化,晶粒组织也逐渐均匀化和细化,最终获得细小、均匀分布的完全再结晶晶粒组织,晶粒度12级。     

Zr-Sn-Nb新型锆合金板材加工过程中不均匀组织与织构演变

利用XRD,SEM-ECC,TEM和EBSD技术,研究了Zr-Sn-Nb系新型锆合金板材加工过程的微观组织及织构演变.结果表明,β相淬火得到的随机织构经热轧后形成沿横向倾斜的基面织构,随后的加工过程均保留该织构;热轧及两次冷轧后的基面织构都为〈1010〉方向平行于轧向(〈1010〉//RD),而退火后转变为〈1210〉方向平行于轧向(〈1210〉//RD).淬火形成的网状魏氏组织经热轧转变为不均匀形变组织,两次冷轧使组织的不均匀性更显著,最终退火得到完全再结晶组织;轧制形成的难变形晶粒多为晶粒C轴平行于轧板法向(C//ND)的取向;最终退火板材的大晶粒多为〈1210〉//RD的基面织构,小晶粒则以〈1010〉//RD为主.结合锆合金的变形及再结晶机制对轧制时产生的不均匀组织及再结晶过程的织构转变进行了分析.     

Zr-sn-Nb新型锆合金板材加工过程中不均匀组织与织构演变

利用XRD,SEM-ECC,TEM和EBSD技术,研究了Zr-Sn-Nb系新型锆合金板材加工过程的微观组织及织构演变.结果表明,β相淬火得到的随机织构经热轧后形成沿横向倾斜的基面织构,随后的加工过程均保留该织构;热轧及两次冷轧后的基面织构都为(1010)方向平行于轧向((1010)∥RD),而退火后转变为(1210)方向平行于轧向((1210)∥RD).淬火形成的网状魏氏组织经热轧转变为不均匀形变组织,两次冷轧使组织的不均匀性更显著,最终退火得到完全再结晶组织;轧制形成的难变形晶粒多为晶粒C轴平行于轧板法向(C∥ND)的取向;最终退火板材的大晶粒多为(1210)∥RD的基面织构,小晶粒则以(1010)∥RD为主.结合锆合金的变形及再结晶机制对轧制时产生的不均匀组织及再结晶过程的织构转变进行了分析.     

不同温度退火处理后Al-Mg与Al-Mg-Sc合金板材的织构演变

采用X射线衍射反射法在角度(α)为0～75°时测量Al-Mg和Al-Mg-Sc合金板材经不同退火温度处理后的不完整极图,应用三维取向分布函数(ODF)以及晶粒取向汇集目标线(α、β取向线)研究合金冷轧板材中织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明:Al-Mg合金冷轧板材中主要存在Brass织构{011}211和Copper织构{112}111,退火温度升高到300℃时,Al-Mg合金板材的形变织构逐渐消失,Brass织构和Copper织构分别向立方织构{001}100以及旋转立方织构{001}110转变;添加Sc元素没有改变Al-Mg合金板材冷轧织构组分,但织构极密度和取向密度明显增强;退火温度升高到450℃时,Al-Mg-Sc合金板材的部分Brass织构和Copper织构才向立方织构和旋转立方织构转变,表明Sc的加入使Al-Mg-Sc合金在退火过程的再结晶温度显著提高。     

应变路径变化对纯镍组织和织构的影响

采用背散射电子衍射（EBSD）和X射线衍射（XRD）技术对比分析了两种应变方式（单向轧制和交叉轧制）对大变形量（厚度方向压下量90%）纯镍形变组织和织构以及随后热处理过程中组织和织构演变的影响。结果表明：单向与交叉轧制纯镍的形变微观组织均以层片状组织为主,但前者储存能高于后者;单向轧制纯镍的宏观织构是典型的铜型冷轧织构,而交叉轧制纯镍的主要织构组分是黄铜和旋转型黄铜织构,且前者的织构强度明显高于后者。对两种方式形变样品在不同温度下进行退火处理,发现单向轧制样品中形成了以立方织构为主的再结晶织构,且随着退火温度的升高,立方织构的强度逐渐增强;而交叉轧制样品则形成了弱的再结晶纤维织构,其强度远小于单向轧制样品的再结晶织构强度。另外,单向轧制样品在高温800°C保温处理后,出现了少量异常长大晶粒,这是由于取向相近的立方取向晶粒聚集形成团簇,使得微观取向分布不均匀造成的;而交叉轧制方式可以抑制热处理过程中的晶粒异常长大。     

热轧组织对冷轧无取向硅钢退火织构及组织的影响

对不同加热温度处理的热轧低硅钢带进行了冷轧及退火实验,分析了热轧钢带的组织对冷轧无取向硅钢再结晶退火过程中的组织及织构的影响。结果表明:热轧组织对冷轧无取向电工钢冷轧板再结晶组织及织构演变有重要影响;等轴晶粒组织的热轧钢带比混晶组织的热轧钢带冷轧后再结晶退火快,且退火后晶粒尺寸均匀;随着等轴晶粒尺寸增加,冷轧退火后形成的冷轧硅钢{110}类型的织构增强,{100}类型的织构减弱;表明热轧组织为等轴晶粒时,不利于冷轧无取向硅钢磁性能的改善。     

Fe_(81)Ga_(19)二元合金薄板的再结晶织构与磁致伸缩性能

通过调控冷轧压下率,在退火后获得3种不同的Fe_(81)Ga_(19)二元合金初次再结晶状态,采用XRD和EBSD宏微观织构分析技术研究了初次再结晶状态对高温退火后晶粒尺寸及织构的影响。结果表明:初次再结晶阶段形成更多的大尺寸h(001//RD)取向晶粒,有利于后续高温退火过程中的h取向晶粒择优长大甚至发生异常长大,最终在晶粒尺寸相对较小的再结晶组织中获得强h织构,饱和磁致伸缩系数可达到220×10~(-6)。     

工艺参数对冷轧无取向硅钢再结晶织构的影响

分析了硅含量为2.0 wt%的高牌号冷轧无取向硅钢冷轧变形量和不同退火温度对再结晶织构及晶粒尺寸的影响。结果表明,热轧板表面与心部组织和织构的差异对后续冷轧和再结晶退火的织构和晶粒尺寸有明显影响。热轧板表面的退火态晶粒组织使其织构转变滞后于心部,并可造成最终退火后较强的{001}〈110〉织构和均匀的{111}织构,有利于磁性的改善。提高冷变形量会增加再结晶形核率而减小晶粒尺寸,提高再结晶温度不明显改变再结晶织构但增大晶粒尺寸,但应防止过高温度下析出相粒子的回溶。分析表明,热轧板常化工艺,以及二次冷轧加中间退火工艺均有利于改善钢板成品织构,进而改善钢板磁性能。     

中间退火对HTCR5052铝合金再结晶过程的影响

通过宏观织构分析、能谱分析、显微组织观察和显微硬度测试,研究了中间退火对HTCR5052铝合金再结晶过程的影响。实验结果表明,经480℃保温8 h中间退火的5052铝合金冷轧板材再结晶激活能显著降低,完成再结晶所需时间较短;HTCR5052合金板材中间退火后形成的立方取向晶粒在冷轧过程中并未完全旋转至轧制方向,残留的立方取向晶粒促进了再结晶过程完成。     

Zr-Nb、Zr-Sn-Nb合金轧制板材织构分析

采用电子背散射衍射(EBSD)技术对Zr-Nb、Zr-Sn-Nb两类锆合金的终轧退火板材组织、织构进行了研究,并对再结晶晶粒的取向差进行了表征。结果表明,两类锆合金经终轧退火后都得到了均匀细小的再结晶组织,多数晶粒尺寸在2～5μm之间;两种合金中形成的第二相差别很大,Zr-Sn-Nb合金中第二相均匀弥散,而Zr-Nb合金中第二相则存在两种形态;两种合金退火后织构均为基面平行于轧面的取向织构,并向TD方向偏转一定角度,且多数晶粒的1210∥RD方向。     

电磁-超声能场对1060铝板带再结晶组织与织构的影响

在双辊连续铸轧过程中施加电磁-超声能场制备出1060铝合金铸轧板坯,经不同冷轧变形量的冷轧后退火,制备出系列铝板带,从晶粒大小、形态和取向等方面分析电磁-超声能场对铝板带再结晶组织与织构的影响。结果表明:电磁-超声能场可使铝合金铸轧板坯的平均晶粒尺寸减小50%,使第二相均匀弥散分布在晶内和晶界上,并能降低织构取向密度,使织构组分漫散分布;电磁-超声能场可加大铝合金铸轧板在冷轧-退火过程中的再结晶程度,并获得更加细小均匀的再结晶组织;电磁-超声能场还可降低铝合金铸轧板冷轧-退火后的再结晶织构强度,抑制晶粒的择优取向,提高铝合金铸轧板的深冲成型性能。     

超塑Al-Mg-Li合金的显微组织与织构特性

采用一种新型形变热处理方法制备细晶Al-Mg-Li合金板材,研究静态再结晶退火对合金板材晶粒组织及超塑变形行为的影响。结果表明,晶粒尺寸、形状和织构的分布沿板材法向方向存在明显不同;表面层的晶粒组织细小、等轴,含有旋转cubeND{001}（310）取向;中心层具有粗大、长条状晶粒,含有a取向线的织构组分。随着再结晶温度的升高,整个板材的晶粒尺寸长大,中心层晶粒纵横比减小,表面层织构强化而中心层织构弱化,超塑性伸长率下降。升高再结晶温度导致整个板材内的旋转cubeND{001}（310）织构组分强化而a取向线的织构弱化。分析了不同温度下再结晶织构的形成机制。     

CGO硅钢各阶段织构遗传继承性的EBSD分析

利用EBSD技术对CGO硅钢热轧、中间退火、脱碳退火及二次再结晶退火组织及织构进行分析,研究了CGO硅钢各阶段加工制备过程中高斯{110}001晶粒的形状、尺寸及分布特点,分析了高斯取向晶粒在各工序过程中的遗传继承性特点。结果表明,CGO硅钢热轧板的次表层存在Goss取向晶粒,历经一次冷轧及中间退火后Goss取向晶粒基本消失,一次再结晶之后Goss织构仍不是主要织构,主要织构为{111}110和{111}112,说明Goss取向晶粒在二次再结晶退火前数量及尺寸上并不占优势,二次再结晶过程中Goss取向晶粒异常长大形成锋锐Goss织构。{111}110和{111}112织构组分的强度在一次冷轧中不断增加,{111}112织构组分的强度在二次冷轧后达到最大而{111}110织构组分是在初次再结晶后变强。     

冷轧Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr合金在退火过程中的组织演变及再结晶行为（英文）

通过硬度测试、SEM、TEM及EBSD研究变形量、退火温度及时间对冷轧Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr合金再结晶行为及动力学的影响。结果表明,该合金的再结晶速率随着退火温度的升高及冷轧变形量的增加而加快。退火过程中再结晶晶粒在位错缠结的高储能处优先形核长大。板材织构由?1010?//RD的基面织构转变为?1120?//RD的基面织构。再结晶晶粒形成较多的30°取向差。同时,通过JMAK方程拟合出合金再结晶动力学参数及30%、50%和70%变形量条件下的再结晶图,获得其再结晶激活能分别为240、249和180 k J/mol。     

退火温度对冷轧商业纯钛板材组织和力学性能的影响（英文）

传统的商业纯钛(CP-Ti)合金强度往往不能满足结构材料的需求。为了提高其力学性能,对冷轧CP-Ti合金在不同温度下退火,并详细研究其再结晶行为和织构演变。结果表明,部分再结晶形成的双态结构(等轴和拉长的晶粒)表现出极限抗拉强度(702MPa)和总伸长率(36.4%)的优异结合。CP-Ti板材的再结晶形核优先发生在高应变和大角度晶界区域。同时,变形不均匀晶粒的内部取向差增大并转变成大角度晶界,进一步促进再结晶形核。主要再结晶织构是由冷轧基面RD-分裂织构转变而来的基面TD-分裂织构,再结晶过程中定向形核起主导作用。     

ZK61镁合金冷轧板材退火工艺研究

对冷轧ZK61镁合金板材进行不同温度和时间的退火处理,研究不同退火工艺对冷轧ZK61镁合金板材组织和力学性能的影响。研究表明:提高退火温度可以加快冷轧ZK61镁合金组织静态再结晶速度,但退火温度过高,会使组织晶粒发生粗化。经360℃×60 min退火的ZK61合金试样晶粒尺寸细小,分布均匀,组织为细小均匀的等轴晶,再结晶基本完成。此工艺下,ZK61镁合金合金力学性能最佳。