钢板连续热浸镀铝硅镀层的微观结构和冷成形性能

采用连续热浸镀工艺和成分为Al-10％Si(质量分数)的镀液在0.8 mm厚的冷轧低碳钢板上制备铝-硅涂层.检测了连续热浸镀铝硅镀层的形貌、元素分布、微观结构和相成分.研究了钢板浸入渡槽的温度(640～710℃)对镀层组织和冷成形时开裂倾向的影响,并分析了涂层开裂的原因.结果表明:钢板浸入渡槽的温度对热浸镀铝硅镀层的组...     

化学沉积 Ni-Mo-P 和 Ni-P 镀层退火晶化组织及耐蚀性

目的研究化学沉积Ni-4.11%Mo-6.50%P和Ni-9.19%P合金镀层退火晶化转变特征,通过定量表征镀层的晶化程度、晶粒尺寸及结晶相的质量分数,建立显微组织与耐蚀性的关联。方法采用XRD衍射技术和Jade软件分析,定量表征镀层的晶化组织特征,由SEM/EDS测试确定镀层的成分及表面形貌,通过浸泡腐蚀实验及金相显微观察,对比两种镀层的耐蚀性。结果 Ni-Mo-P镀层在低于400℃退火时,只有Ni相结晶;在≥400℃退火时,发生Ni3P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体的形成,600℃时的晶化程度为88.13%。相比之下,Ni-P镀层中Ni3P相开始析出的温度降至300℃,600℃时的晶化程度达到91%。在相同温度进行热处理时,Ni-Mo-P镀层晶粒尺寸小于Ni-P镀层。在发生Ni3P晶化反应的温度下,两种镀层中Ni3P的晶粒尺寸总是大于Ni相。在0.5 mol/L的H2SO4中,对于Ni-Mo-P镀层,除300℃外,其他温度下的热处理均能显著改善其耐蚀性;而对于Ni-P镀层,镀态下具有最好的耐蚀性能。在10%的HCl溶液中,退火温度为600℃时,Ni-Mo-P镀层的耐点蚀性能更好;而Ni-P合金则相反,镀态及低温200℃退火后的耐点蚀性能最好。结论 Mo的共沉积提高了Ni-Mo-P镀层Ni3P的析出温度,降低了镀层的晶化程度及晶粒尺寸;与Ni-P镀层相比,高温退火的Ni-Mo-P镀层表现出了优异的耐点蚀性能,但耐硫酸均匀腐蚀的性能较差。     

304不锈钢热浸镀Al-3%Si-0.5%RE工艺及镀层组织研究

采用Al-3%Si-0.5%RE浸镀液,通过改变热浸镀温度与时间、扩渗温度与时间,对304不锈钢进行热浸镀铝工艺研究。借助扫描电镜对镀层组织进行观察,采用EDS及XRD对镀层不同区域进行成分及相分析。结果表明:当浸镀温度740℃,浸镀15 min时,获得铝镀层平均厚度约为100μm;再经820℃扩渗4 h,获得较好的扩渗层,其平均厚度约为115μm。镀层经扩散退火后由表面铝层和扩渗层组成,表面铝层组织主要为Al和少量Al_2O_3相,扩散层组织主要为FeAl、FeAl_3和Fe_2Al_5相。     

温度对Ni—P化学镀层结合力影响的研究

用弯曲法、划痕法研究了镀后加热温度对Ni-P化学镀层结合力的影响,结果表明:镀后退火温度越高,镀层结合力越好,但温度过高时,镀层硬度将下降。用金相观察及电子探针分析,探讨了镀后退火温度影响结合力的机理。结果指出:退火时将在镀层和基体界面上发生Ni与Fe的互扩散,形成Ni-Fe合金扩散层,从而提高了结合力。为了能在保证镀层硬度的前提下提高结合力,本文提出了二次镀覆的设想,获得较好试验结果。     

钢材热浸镀铝抗高温氧化的动力学研究

通过静态高温氧化试验,研究了纯铝、铝－3％硅、铝－7％硅和铝－9％硅4种镀层高温氧化的动力学特性,推导了动力学方程式的算法,计算了4种镀层的氧化激活能（Q）及其与镀液中硅含量的关系。结果表明：Q＝1029－3226kJ/kg,4种镀层在700-900℃时的氧化规律为非线性递增,纯铝镀的最高使用温度为900℃,对于铝－硅镀层,当镀液中含硅低于3％时的最高使用温度为800℃,高于3％时的最高使用温度为700℃。     

不同镀层重量的铝硅镀层加热时的镀层结构转变规律

采用扫描电镜和能谱分析仪研究了不同镀层重量的铝硅镀层热成形钢经不同温度和时间加热后的镀层结构转变规律。结果表明,不同重量的铝硅镀层在完全合金化后的镀层结构相同,由基体至表面依次为扩散层、Fe-Al层、Fe-Al-Si层和Fe-Al表面层;随着加热的进行,Fe-Al-Si层和扩散层逐渐增厚,Fe-Al-Si层中Si含量逐渐降低,厚镀层AS150未出现镀层层数减少的现象,薄镀层AS40、AS80出现镀层层数减少的情况。综合考虑铝硅镀层热成形钢加热后的镀层结构、性能变化和产品使用要求,对于1.4 mm厚22MnB5钢基板,薄镀层AS40、AS80的优选热处理工艺为900~930 ℃×3~6 min,厚镀层AS150的优选热处理工艺为900~930 ℃×4~6 min。     

可溶性阳极电刷镀纳米晶Ni-Fe合金镀层的退火再强化

采用可溶性Ni阳极电刷镀方法制备纳米晶Ni-Fe合金镀层,利用XRD、SEM、TEM、显微硬度计等测试方法分析低温退火对镀层结构和性能的影响.结果表明:纳米晶Ni-Fe合金镀层的硬度随退火温度的升高而提高,在200 ℃时达到最大值,存在明显的退火再强化;继续提高退火温度导致镀层硬度降低;400 ℃退火后的镀层硬度与镀态的接近;纳米晶Ni-Fe合金镀层退火过程没有出现晶粒异常长大,表现出比纯Ni镀层更高的热稳定性.     

不锈钢热浸镀铝中温度及合金元素对膜厚的影响

316L不锈钢是聚变堆包层候选结构材料,为解决其氚渗透率较大的缺点,在使用中必须采用防氚渗透涂层.目前看来,铝基涂层发展潜力最大.采用热浸镀铝法在不锈钢表面制备铁铝层,并分析了镀层的组织结构以及温度和合金元素对其厚度的影响.结果表明:热浸镀纯铝后,镀层由表面铝层和合金层组成,随浸铝温度的升高,外层铝层减薄,而内层合金层增厚明显,镀层总厚度并没有太大差异;加入合金元素硅对减薄镀层的作用明显.     

热浸镀Zn-Al-Mg镀层力学性能研究进展

镀层的力学性能是影响涂镀产品服役寿命的关键。综述了热浸镀Zn-Al-Mg镀层力学性能(附着力、抗裂性、耐磨性、硬度和强度)的评价方法;归纳总结了合金成分中Al、Mg、Si等元素含量,以及热浸镀工艺中热浸镀温度和时间对镀层力学性能影响的研究进展。为了获得耐蚀性能与力学性能俱佳的Zn-Al-Mg镀层,指出应深入研究镀层组织与各力学性能指标之间的对应关系,积极探索不同钢种的热浸镀温度及时间工艺窗口,并将材料基因工程技术、机器学习技术与Zn-Al-Mg镀层性能研究相结合,以更快速、精准地实现Zn-Al-Mg镀层成分设计及组织性能预测,从而指导实际生产。     

钢材热浸镀双镀法工艺优化与缺陷

通过双镀法对Q235钢材进行热浸镀纯铝及Zn-55%Al-1.6%Si,通过对比试验,得到最佳的工艺参数。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察镀层及缺陷的相组成,并利用能谱仪(EDS)对缺陷进行成分分析,研究了镀层缺陷出现的原因。试验结果表明,最佳双镀工艺为预镀锌层完全冷却后再二次浸镀,纯铝浸镀时间60 s,温度710℃,Zn-55%Al-1.6%Si浸镀时间30 s,温度640℃。此工艺能够有效改善热浸镀双镀法的镀层质量。双镀过程中瘤子是最严重的镀层缺陷,抑制镀层缺陷的方法是控制浸镀时间。     

加热温度对Al-Si涂层热成形钢组织及性能的影响

利用粗糙度仪、扫描电镜、硬度计、辉光放电原子发射光谱仪等检测方法,研究分析了热冲压成形工艺过程中的加热温度对Al-Si涂层22MnB5热成形钢组织及性能的影响。结果表明,随着加热温度的升高,Fe沿垂直于表面方向由热成形钢基体向Al-Si涂层表面的迁移量逐渐增大,O沿垂直于表面方向由Al-Si涂层表面向热成形钢基体的迁移量逐渐增大,且迁移的最大深度约为2.80 μm。Fe沿垂直于表面方向由热成形钢基体向Al-Si涂层表面的迁移量直接决定了Fe-Al-Si相的形态、生成位置及界面结合层厚度。随着加热温度的升高,Al-Si涂层表面粗糙度R_a、峰值计数R_pc值先增大后减小;当加热温度为930 ℃时,涂层表面粗糙度R_a达到最大值1.89 μm,峰值计数R_pc值达到最大值218。随着加热温度的升高,Al-Si涂层总厚度从27.78 μm增加至40.46 μm,界面结合层厚度从1.08 μm增加至15.11 μm。当加热温度为930 ℃时,热成形钢基体的硬度达到最大值505 HV0.2。     

高端车用热成形钢CR300MB的研发与应用

为开发高端车用CR300MB冷轧热成形钢,对经冶炼、连铸、热轧、酸轧的CR300MB冷硬卷取样并进行连续退火和罩式退火工艺模拟,结果表明,两种退火工艺模拟试样的力学性能均能满足某高端车企标准要求,但连续退火试样的强度偏高,断后伸长率偏低,组织晶粒粗大,多为细长的轧制变形晶粒并存在带状组织偏析,而罩式退火试样的力学性能更接近进口材料实物水平,组织晶粒比较细小,大部分为等轴晶。综合分析可知,680 ℃罩式退火工艺模拟试样的力学性能和显微组织均最佳,确定采用680 ℃退火、保温10 h的罩式退火工艺开发试制冷轧热成形钢CR300MB。工业试制的CR300MB热成形钢热冲压前的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均满足标准要求,且组织和性能均优于罩式退火模拟时的试样,基本达到进口材料实物水平。开发的CR300MB热成形钢采用加热温度930 ℃,保温时间300 s,保压压力8000 kN,保压时间10 s的热冲压工艺成功完成某高端车企零件试制,零件的力学性能、显微组织和脱碳层深度检测均合格,表明高端车用热成形钢CR300MB的研发和应用取得成功。     

合金化热镀锌C-Mn高强钢漏镀缺陷原因分析及其对策

针对合金化热镀锌C-Mn高强钢漏镀缺陷问题,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析了漏镀缺陷原因,阐述了缺陷形成的机理。结果表明:退火炉加热区的氧分压过低,引起Mn、Si等合金元素在基体表面的外氧化显著,降低了钢基体的浸润性;带钢入锌锅温度较高,加快了镀层的合金化反应进程,加剧了Fe-Zn之间的相互扩散,且由于氧化物覆盖不均匀,氧化物密度高的地方容易产生漏镀点。在实际生产中,通过降低退火炉加热区的氢气含量和带钢的入锅温度、提高锌锅自由Al含量等措施,C-Mn高强钢的合金化镀层表面漏镀缺陷得到了有效改善,质量合格率由原来的75%左右提高到了91%以上。     

退火温度对冷轧8Mn钢低温热成形后组织和性能的影响

采用冷轧8Mn钢为试验材料,利用光学显微镜、扫描电镜、电子拉力万能试验机等,结合EBSD和XRD分析技术研究了不同退火温度对低温热成形前后试验钢组织和性能的影响。结果表明,热成形前,试验钢中的奥氏体含量随着退火温度的升高而降低。低温热成形后试验钢的显微组织为马氏体、铁素体和残留奥氏体。不同温度退火并热成形后试验钢的抗拉强度均为1400 MPa左右,屈服强度为900 MPa左右,伸长率为10%左右。退火温度对8Mn钢低温热成形后力学性能影响较小。     

铁素体轧制Ti-IF钢冲压成形条纹缺陷原因分析与改进措施

针对铁素体轧制工艺生产的Ti-IF带钢冲压后出现条纹缺陷的问题,通过对其力学性能与微观组织分析,并与未出现缺陷的正常批次带钢进行比较,表明冷轧退火后带钢屈服强度偏低、晶粒尺寸与Δr值偏大是导致冲压出现条纹缺陷的主要原因.对生产工艺进行了研究,发现热轧工艺中板坯加热温度、终轧温度与卷取温度偏低,且冷轧退火温度偏高,是导致...     

退火热处理对高速电弧喷涂碳钢涂层组织性能的影响

采用高速电弧喷涂技术制备高碳钢涂层,并分别进行450、550和650℃保温2h的退火热处理,研究退火工艺对涂层的组织结构、相成分、残余应力及硬度的影响规律。结果表明,除了氧化物之外,高碳钢涂层在热处理前主要含有马氏体组织,450℃退火后出现了粒状渗碳体+铁素体特征的组织,550和650℃退火之后呈现块状特征的组织,且明显粗大;退火处理后涂层中的拉应力有减小的趋势;涂层硬度随着加热温度的升高而降低。因此,合适的热处理工艺可以有效地控制碳钢喷涂层的组织性能。     

加热温度对34MnB5热成形钢组织性能的影响

以经酸连轧后的34MnB5钢为原料,采用Gleeble3500热模拟试验机模拟退火试验,分析最佳退火温度,并进行不同热冲压工艺的平模淬火试验。研究退火温度、淬火温度对热成形钢组织与性能的影响。结果表明,退火温度为790℃时,条带状组织已基本消失,晶粒的等轴化程度较高,混晶现象明显改善,贝氏体晶粒组织细化,在基体内部均匀分布铁贝两相。退火温度为790℃,淬火温度为930℃,保温5 min时,显微组织为细小均匀的板条马氏体,综合力学性能最好,其屈服强度达到1353 MPa,抗拉强度达到2018 MPa,伸长率达到7.5%,且横纵向三点弯曲角均可以达到50°以上。     

精炼和热轧工艺对热轧带钢SPHC组织性能的影响

采用工业试验方法,研究了精炼工艺和轧钢工艺对SPHC热卷板组织性能的影响。结果表明,与RH精炼相比,LF精炼形成的夹杂物数量明显增加,同时形成的夹杂物更易成为裂纹源,故生产结构用SPHC热卷板时可采用LF工艺或RH工艺,而生产冲压用SPHC热卷板时建议采用RH工艺。终轧温度和卷取温度对SPHC热卷板组织影响较大,钢板横截面组织因终轧温度和卷取温度差异而不同。终轧温度和卷取温度较低时,钢板边部和表面易形成混晶组织,提高终轧温度至890℃,可将混晶组织控制在边部40 mm范围内。在合理终轧和卷取温度前提下,采用两阶段冷却可保证等轴铁素体晶粒的适度长大和固溶C析出,有利于提高钢板的冲压性能。     

退火温度对铸轧高磷钢冷带力学性能的影响

在双辊薄带铸轧机上制备了表面质量良好、P含量高达0.15%的新型高磷钢薄带;研究了该高磷钢薄带冷轧后的退火制度及退火温度对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,退火温度为750℃时高磷钢冷轧薄带能够获得最佳强塑性组合,其抗拉强度可达435MPa,屈强比为0.72,伸长率可达32.5%,达到常规耐候钢的使用标准。