Ф5mm TP2内螺纹铜管胀管缺陷分析及工艺优化

Ф5mm TP2内螺纹铜管在空调中使用占比逐年增大。采用齿形观测、金相组织观察和力学性能测试等手段,分析了Ф5mm TP2内螺纹铜管胀管缺陷产生的原因,并对Ф5mm TP2内螺纹铜管进行了工艺优化试验。研究结果表明:收缩不均、扩口沿齿裂纹以及折管等缺陷产生的主要原因是成品齿形参数和力学性能匹配不佳;优化设计Ф5mm TP2内螺纹铜管成形螺纹芯头外径为Ф5.79mm,齿深为0.150mm,成品退火为加热温度为480℃、保温时间为33min,在此工艺条件下试生产的样管,胀管时未出现收缩不均、扩口斜裂和折管缺陷。     

内螺纹铜管成形工艺开发及换热性能研究

随着我国碳达峰碳中和战略的推进,行业标准对空调产品能效的准入门槛越来越高。增大内螺纹铜管的螺旋角可以有效提高空调换热器的能效,但增大螺旋角则会大幅增加内螺纹铜管生产制造的难度。为研发内螺纹铜管成形工艺,提升换热性能,通过逆推法设计了Φ7mm（外径）×0.23 mm（壁厚）×0.14 mm（齿高）、齿顶角15°、螺旋角35°、58齿数的内螺纹铜管（XD7）的两种旋压成形模具参数。以旋模比、拉拔速度、退火温度和保温时间作为变量,通过显微观察和力学性能测试,确定了XD7的旋压成形工艺和退火工艺。同时对比研究了XD7与同外径的普通内螺纹铜管D7（7 mm×0.24 mm×0.15 mm）的换热性能。结果表明：小的钢球半径更有利于XD7的成形,旋模比和拉拔速度分别为460和40 m/min时, XD7的成形效果最好。XD7的最佳退火工艺为在460 ℃下保温30 min。与D7相比, XD7的冷凝换热系数和蒸发换热系数分别提高了7%和8%,内螺纹铜管单管换热能效明显提升。     

退火温度对双辊薄带连铸高强度无取向硅钢组织和性能的影响

摘要：研究了退火温度对双辊薄带连铸Si质量分数为3.2%的高强度无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明,700℃保温时试验钢开始发生再结晶;800℃保温时,试验钢已完全再结晶,平均晶粒尺寸为26.4μm;900和1000℃保温时,试验钢中的晶粒开始逐渐长大,平均晶粒尺寸分别长大到33.8和40.9μm,且900℃退火时晶粒组织最均匀。随着退火温度的升高,试验钢中有利织构组分λ织构逐渐增强,Goss织构则在900℃退火时强度最强。因此,试验钢在900℃退火时有利于兼顾磁性能和力学性能。     

退火工艺对薄壁铜管组织和性能的影响

薄壁铜管微观组织和力学性能的控制对于空调铜管的生产和应用具有重大意义。文章研究了不同退火工艺条件下铜管的微观组织和力学性能,结果表明,在460℃,退火时铜管未完全再结晶,而在500℃和540℃时完全再结晶;当退火温度为460℃和540℃时,延伸率和抗拉强度波动较大,500℃时则波动较小。在500 ℃、35min退火时铜管微观组织细小均匀,力学性能稳定,均能满足空调厂家的要求。     

退火工艺对GH4169合金带材组织和力学性能的影响

为解决GH4169合金带材国产化制备工艺不成熟导致的组织及性能控制不稳定问题,对厚度为0.4 mm的GH4169合金带材的热处理工艺进行研究。讨论了不同退火温度、不同保温时间对带材金相组织、力学性能的影响,结果表明,退火温度对带材显微组织和力学性能存在显著影响,随着退火温度的提高,合金带材晶粒尺寸增大,同时合金抗拉强度、屈服强度和硬度呈下降趋势,而伸长率呈升高趋势;适当缩短保温时间可以使晶粒尺寸均匀,并起到细化晶粒的作用,与此同时,合金力学性能表现出抗拉强度、屈服强度和硬度增大,同时伸长率呈下降趋势。综合分析组织及性能,0.4 mm的GH4169合金带材最佳退火工艺为退火温度1 050℃、保温时间1.5 min,在该工艺下带材的晶粒度为8.5级,抗拉强度为870.5 MPa,屈服强度为389.5 MPa,伸长率为51.5%,维氏硬度为204HV1。     

高性能超细晶高锡磷青铜合金组织及性能研究

锡磷青铜兼具优异的强度和弹性性能,可以作为精密仪器仪表和航空航天等技术领域连接器和接插件的关键基础材料。以高性能超细晶粒组织Cu-Sn-P合金带材为研究对象,采用大变形加工率轧制和在线连续光亮退火组合的工艺技术,研究高锡Cu-Sn-P合金冷加工过程硬化规律、再结晶过程组织演变规律与动力学方程,以及不同晶粒尺寸合金带材的折弯特性。结果表明,加工硬化对Cu-Sn-P合金力学性能影响显著,合金的强度和硬度随着加工率的增加而增大。当加工率达到65%时,合金抗拉强度可达980 MPa;同时Sn含量越高,加工硬化效果越明显。当加工率为60%时,Cu-Sn-P合金再结晶初始温度为350 ℃,再结晶温度升高和保温时间延长均会导致再结晶晶粒尺寸的长大。保温时间到达临界值后晶粒尺寸不再随着时间的延长而继续长大。结合大加工率和在线光亮退火的组合工艺,高锡Cu-Sn-P合金的晶粒尺寸可以达到4~6 μm。Cu-Sn-P 合金在450~550 ℃保温时再结晶过程的晶界迁移热激活能 Q=18.56 kJ/mol,晶粒长大的动力学方程为 D=D02+5960.4te-2232/T。当抗拉强度≥900 MPa时,超细晶粒Cu-Sn-P合金折弯性能可以达到R/t≤3,表面光滑无裂纹。     

退火工艺对3.15 % Si冷轧无取向硅钢组织和织构的影响

试验研究了退火温度（850~950℃）和时间（5~18 min）对2.3 mm热轧硅钢板（/%:0.036C,3.15Si,0.21Mn,0.005P,0.007S,0.032Al）6道次轧制的0.35 mm冷轧板组织和织构的影响。结果表明,退火温度越高,晶粒平均尺寸越大,900℃5 min退火时平均晶粒尺寸41.39μm,试样织构主要集中在γ取向线上的{111}＜112＞;织构组分和{111}＜110＞;织构组分;900℃18 min退火时平均晶粒尺寸为48.08μm,试样的{111}面织构和{112}面织构密度都明显减弱,{001}面织构增强,磁性能较优。     

基于组织均匀性的690合金管冷轧及退火工艺优化

针对国产690合金成品管晶粒组织均匀性控制差的问题,引入不均匀因子Z评定组织均匀性,设计单、双道次冷轧和退火实验.实验结果表明:690合金荒管经变形量50%的单道次冷轧,在1100℃下保温5 min的中间退火处理后晶粒组织最均匀;荒管经一二道次变形量依次为50%、70%的双道次冷轧,两道冷轧工序之间采用1100℃保温时间5 min的中间退火,最后在1060℃下保温5 min或者1100℃保温3 min进行固溶处理获得的组织均匀性最好.      

Ti-Ta系近α型钛合金极薄壁管材退火工艺研究

采用多道次大变形量冷轧加滚珠旋压工艺制备出Ti-Ta系近α型钛合金极薄壁管材,研究了再结晶退火时保温时间和退火温度对管材显微组织与力学性能的影响。结果表明：冷旋态管材呈纤维组织,且纵向相对横向更为明显;退火态管材横纵向均为等轴组织。管材退火时,显微组织与力学性能对保温时间不敏感,保温时间选择范围较宽;随着退火温度的升高,晶粒聚合长大,强度降低,塑性增加。经(620～680)℃/(10～60)min/FC退火后,Ti-Ta系极薄壁管材可满足波纹管成形性能要求。     

退火工艺对铁素体不锈钢SUS410L热轧钢板组织和性能的影响

研究了不同退火温度和保温时间对SUS410L热轧态钢板再结晶行为和力学性能的影响。试验结果表明,当保温温度为700℃时,保温480 min后SUS410L热轧钢板仍未完成再结晶。当保温温度为750℃和800℃时分别于120 min和30 min基本完成再结晶,晶粒在之后的保温时间里逐步长大。为避免退火过程中出现马氏体而降低材料的延伸率,退火温度≤800℃。材料的力学性能与热处理后的再结晶程度密切相关。当保温温度为750℃且保温时间为480 min时可获得最佳的综合机械性能:延伸率38%,HRB硬度值67,屈服强度236 MPa,抗拉强度441 MPa。     

升温速率对冷轧深冲钢再结晶织构形成的影响

采用实验室管式电阻炉对CSP-DC04冷轧深冲板(%:0.02C、0.03Si、0.2Mn、0.02P、0.008S、0.04Als、0.007N)进行了不同升温速率(2、20、350℃/min)和保温时间(10、60、300 min)的再结晶退火试验。采用EBSD、XRD和金相显微分析等手段对再结晶退火后的试验钢进行了显微组织演变规律和再结晶织构形成机制的研究。试验结果表明:对于CSP-DC04深冲钢,保温时间对晶粒形貌影响不大,但是对再结晶织构类型和强度有明显影响;快速升温(350℃/min)退火后,晶粒形貌为等轴状,尺寸较小,随保温时间增加,α-纤维织构和γ-纤维织构强度均增强,再结晶形核机制为定向形核—亚晶合并形核机制;慢速升温(2℃/min)退火后,晶粒形貌为沿轧向拉长的"饼形"状,随保温时间增加,α-纤维织构强度降低,γ-纤维织构强度先增加后下降,再结晶形核机制为选择生长—晶界弓出形核机制。     

退火工艺对SUS304不锈钢组织与力学性能的影响

研究了在退火工艺流程中退火温度及保温时间对SUS304不锈钢的组织与力学性能的影响。研究表明:控制保温时间60 min不变,随着退火温度的升高,不锈钢的晶粒长大,晶粒度由最初的11.5级降至6.0级,同时不锈钢的屈服强度和抗拉强度下降,伸长率上升;控制退火温度1 050℃不变,随着保温时间的延长,不锈钢的晶粒长大,晶粒度由最初的10.5级降至7.0级,同时钢的强度下降,伸长率上升。     

加热制度对氮微合金化HRB500E方坯晶粒度的影响

在加热温度1 080~1 250℃及保温时间5~30 min的条件下,研究了加热制度对氮微合金化HRB500E方坯奥氏体晶粒平均尺寸的影响。结果表明:在试验条件范围内,试验方坯的奥氏体晶粒尺寸随加热温度的升高、均热时间的延长而变大;当控制保温时间在15~25 min及加热温度1 080~1 200℃时,奥氏体晶粒长大速度较慢,晶粒平均尺寸比较细小、均匀;通过对试验数据的拟合,得到了在1 200℃以下方坯加热温度与原始奥氏体晶粒尺寸的关系模型。     

析出强化与孪晶强化在Fe--24 Mn--3 Si--3 Al TWIP钢退火过程中的作用机制

对Fe-24Mn-3Si-3Al TWIP钢在不同退火工艺下进行力学性能测试,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电子显微镜(TEM)观察钢的微观组织形貌.结果表明:随着退火温度和保温时间的变化,TWIP钢的力学性能并不符合常规的单调上升或下降的规律,而在退火温度为800℃、保温10 min和退火温度为900℃、保温20 min时发生波动.退火温度为800℃、保温10 min条件下,钢的主要强化机制为析出强化,析出相(Fe,Mn)₂₃C₆的增多导致屈服和抗拉强度升高;退火温度为900℃、保温20 min条件下,钢中的析出相并未有明显的变化,而二次孪晶的产生及孪晶相互交割成为抗拉强度增加的主导因素.      

加热制度对微合金化H型钢组织及性能影响

以含有Nb-V-Ti-B复合微合金化元素试验钢为研究对象并结合实验室轧制,分析了不同加热温度下试验钢的组织及性能情况。结果表明,试验钢奥氏体晶粒尺寸随着加热温度升高、保温时间延长而增大。加热温度为1 050~1 200℃时,晶粒呈线性长大;保温时间在60 min内时,奥氏体晶粒增长最为迅速。试验钢组织为铁素体和珠光体,铁素体平均晶粒尺寸14~20μm;屈服强度364~396 MPa,抗拉强度483~508 MPa,伸长率27%~31.5%,-20~-60℃冲击功138~270 J。     

均匀化热处理对Al-Mg-Sc铝合金铸锭微观组织和性能的影响

采用DSC差热试验方法和电镜能谱仪等检测手段,对不同温度均匀化退火后合金铸态组织和硬度进行观察和分析。结果表明:Al-Mg-Sc合金铸锭中的初生相主要为分布在晶粒内部的Al3(Sc,Zr,Ti)相与分布在晶界处的Al3Mg2相。采用较高温度470℃均匀化退火时,合金的加热应保持较低的加热速率,或者采用二级以上均匀化热处理工艺。在470℃均匀化退火时,在加热2h内硬度下降明显,保温时间延长,硬度下降变得缓慢。     

Ta-2.5W合金晶粒细化工艺研究

通过分析合金的金相组织,研究了变形程度、退火工艺和原始晶粒尺寸对Ta-2.5W合金晶粒大小的影响,提出了Ta-2.5W合金晶粒细化措施：原始晶粒尺寸对Ta-2.5W合金冷变形-再结晶后的晶粒尺寸影响显著,采用大变形程度的开坯加工,充分破碎电子束熔炼产生的粗大晶粒,有利于最终得到晶粒细小的制品;在相同的退火工艺下（1400℃×30 min）,当冷摆辗变形程度从55%增大到80%时,再结晶晶粒大小基本保持不变;认为在总变形程度不变情况下,采用增加变形及再结晶退火道次的方式有利于细化晶粒;适当提高再结晶退火温度和减少保温时间,有利于细化再结晶晶粒;通过控制原始晶粒尺寸、冷变形程度、退火温度等因素,平均晶粒尺寸3-5 mm的Ta-2.5W合金铸态组织可以细化到20-40μm。     

退火工艺对冷轧中碳钢组织与力学性能的影响

 为研究退火工艺对冷轧中碳钢组织、织构演变以及力学性能的影响,利用OM、SEM、XRD、显微硬度计和万能试验机展开研究。结果表明,500 ℃保温时,以回复软化机制为主,被压扁的铁素体在保温30 min时才出现少许再结晶,保温10 min之后,显微硬度变化不明显,渗碳体以片层状为主;600 ℃保温时,其软化机制以再结晶为主,保温20 min时,仍存在部分未再结晶的变形铁素体晶粒,渗碳体片层以粒状为主,多偏聚于原珠光体区域,显微硬度急剧降低,保温30 min时再结晶完成;700 ℃保温10 min时铁素体再结晶基本完成,渗碳体为均匀的粒状分布,显微硬度变化较小;随退火温度升高以及保温时间的延长,γ织构强度减弱,而(110）<001>织构和γ’织构强度逐渐增强;当退火工艺为700 ℃保温10 min时,可以获得较好的强韧性组合。     

热处理工艺对TA5钛合金棒材显微组织及性能的影响

经过多火次锻造得到具有均匀细小等轴组织的TA5钛合金棒材,在600~800℃范围内对其进行不同温度和不同保温时间的退火热处理,研究不同热处理工艺对其显微组织与力学性能的影响。结果表明,热处理温度在700~750℃,保温时间在60~90 min之间时,得到的组织为更加均匀的等轴组织;棒材的抗拉强度为740 MPa左右,屈服强度在595 MPa左右,延伸率在14%左右,强度和塑性达到较好的匹配。     

大型盾构机用轴承钢奥氏体晶粒长大模型

 利用箱式电阻炉研究了加热温度为900,950,1 000,1 050,1 100,1 150 ℃,保温时间为10,30,60,90 min时大型盾构机用GCr15SiMn轴承钢的奥氏体晶粒长大规律,利用截线法统计奥氏体晶粒尺寸。试验结果表明,随着加热温度提高和保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸和长大速率逐渐增大,加热温度的提高比保温时间的延长对奥氏体晶粒长大速率影响更大,奥氏体晶粒迅速长大的加热温度为1 000 ℃,保温时间为60 min。在已有晶粒长大模型的基础上,通过对试验数据进行线性回归,得到了描述GCr15SiMn钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型。