Mg-7Zn-0.3Mn-xCu镁合金半固态组织演变

本文研究了Cu含量、重熔温度及等温时间对Mg-7Zn-0.3Mn镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu合金的铸态组织由白色α-Mg基体和黑色共晶组织(α-Mg+Mg_4Zn_7+MgZn_2+CuMnZn)组成。在等温热处理过程中,Cu有加速非枝晶颗粒分离和球化的作用,且Cu含量(质量分数)为1.0%时效果最佳;Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu镁合金通过适当提高保温温度或延长保温时间,能够得到细小且分布均匀的球状颗粒。然而当保温温度超过585℃或保温时间超过20 min时,半固态颗粒则会粗化长大。这种粗化长大现象是在合并长大机制与Ostwald熟化机制共同作用下产生的。在整个等温热处理过程中,半固态组织演变主要经历了初始粗化、组织分离、球化和最后粗化四个阶段。Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu镁合金的最佳等温热处理工艺参数为保温温度585℃和保温时间20 min,其非枝晶颗粒的平均尺寸、形状因子和固相率分别为38.85μm、1.39和53.38%。     

退火时间对冷轧中碳Cr-Mo钢微观组织的影响

通过SEM观察和EBSD技术研究了冷轧中碳Cr-Mo钢在600 ℃退火不同时间后的组织演变规律。结果表明,随退火时间的延长,渗碳体颗粒分布越弥散,并且球化越来越明显,变形后的铁素体条带转变为铁素体等轴晶粒。晶粒内部渗碳体颗粒较小,晶界处渗碳体颗粒较大,部分呈连续分布,且晶粒尺寸不断增大,但在退火时间小于240 min时,晶粒长大不明显,进一步延长保温时间后,晶粒尺寸增长变快。当保温时间从15 min延长到120 min和480 min时,铁素体平均晶粒尺寸从0.670 μm长大到0.732 μm和2.000 μm。在退火0~120、120~240、240~360和360~480 min时段的晶粒长大速率分别为55.7%、9.7%、74.3%和42.9%,其中0~15 min时晶粒尺寸的增长比例高达42.6%。在退火0~120 min时段,晶粒长大速率相对较大,从节约能源的角度考虑,退火时间可以定在120 min。     

等温热处理对ZC61-0.3Cr镁合金半固态组织演变的影响

研究等温热处理温度和保温时间对ZC61-0.3Cr镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:在等温热处理过程中,ZC61-0.3Cr合金中的原始树枝晶组织能够转变为半固态非枝晶组织,得到均匀、圆整的球状颗粒。随着保温温度的升高,合金中的原始树枝晶组织经过初始粗化、组织分离和球化演变成半固态非枝晶组织;随着保温时间的延长,晶界处的(α-Mg+MgZn2+CuMgZn)共晶组织优先熔化,合金中的大块状组织逐渐演变为球状组织;但是,保温温度过高或保温时间过长,都会引起球状颗粒的粗化长大。在粗化长大过程中,合并长大机制和Ostwald熟化机制同时存在,共同影响固相颗粒的形貌和尺寸大小。ZC61-0.3Cr镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为(585℃, 30 min);此条件下,其颗粒平均尺寸、形状因子和固相率分别为43μm、1.4和51%。     

球化退火对SCM435钢组织和力学性能的影响

对比研究了双相区和亚温球化退火工艺对SCM435钢组织和力学性能影响。采用扫描电镜分析了微观组织和拉伸断口形貌,并利用图像分析软件定量分析了球化程度。结果表明,在双相区球化退火后,钢的组织含片状渗碳体,渗碳体颗粒呈聚集状态,断口形貌显示等轴状韧窝,大小均匀;亚温球化退火后,渗碳体颗粒尺寸细小且弥散分布,断口韧窝比两相区退火的大;片状渗碳体随亚温区保温温度和保温时间的增加逐渐溶断球化,但超过最佳临界值时渗碳体颗粒将按Ostwald规律熟化,碳化物颗粒球化率与硬度具有负相关关系。在亚温球化退火工艺下,最佳保温工艺为720℃保温5 h。     

RAP法制备AlSi7Mg合金半固态坯料研究

采用DSC测试、热镦粗实验、半固态等温处理实验、金相显微镜观察以及Image Pro Plus图像处理软件,研究了等温压缩温度、压缩量和半固态等温处理的温度、保温时间对再结晶重熔(RAP)法制备AlSi7Mg铝合金半固态坯料微观组织的影响.结果表明:等温压缩过程中温度对半固态坯料微观组织的影响不明显,而等温压缩变形量的增大有利于细化半固态坯料微观组织,最优热镦粗参数为温度240℃,变形量40％;半固态等温处理过程中,随保温温度升高,微观组织固相晶粒的尺寸逐渐增大,而随着保温时间延长,半固态组织中固相颗粒的尺寸先缓慢长大再迅速长大然后趋于不变,固相颗粒的圆整度变化较为复杂.通过RAP法制备的AlSi7Mg铝合金半固态坯料平均晶粒尺寸为64～117μm,形状因子为0.76～0.89.低于599℃时,半固态的平均晶粒尺寸的立方粗化线性关系不明显,影响晶粒粗化的机制主要有Ostwald熟化、合并长大、再结晶和熔化;在599℃时,晶粒尺寸的立方粗化线性关系较为明显,此时Ostwald熟化为晶粒粗化的主导机制.     

等温热处理对Mg-7Zn-0.3V合金半固态组织演变的影响

通过半固态等温热处理,研究保温温度和保温时间对Mg-7Zn-0.3V镁合金把固态组织演变的影响。结果表明:保温温度和保温时间对Mg-7Zn-0.3V非枝晶组织的演变有重要的影响。提高保温温度或是延长保温时间,可以使Mg-7Zn-0.3V中的非枝晶组织转变为更加细小且分布均匀的球状颗粒。当保温温度过高或是保温时间过长时,半固态颗粒会出现合并和长大,其主要的演变机制与Ostwald熟化规律相符合。Mg-7Zn-0.3V合金的最佳等温热处理工艺是:保温温度605℃,保温时间40 min,非枝晶颗粒的平均尺寸为48.5μm,形状因子为1.26。     

半固态ZA96镁合金部分重熔过程中的组织演变

对自孕育法制备ZA96镁合金半固态坯料进行了部分重熔,研究了等温温度和保温时间对微观组织演变的影响。结果表明,随着等温温度增加和保温时间延长,半固态组织中固相率降低,其晶粒尺寸和圆整度呈先减小后增大的变化趋势。在530℃保温20min可获得理想的半固态组织,其平均晶粒尺寸、圆整度和固相率分别为75.69μm、1.45和58%。保温10min左右,其晶粒的粗化、枝晶臂合并及分离基本结束,其后晶粒发生球化、吞并和长大,其长大规律符合Ostwald熟化理论。     

Mg-2Zn-0.5Y镁合金半固态等温处理过程中的微观组织演变（英文）

研究了挤压Mg-2Zn-0.5Y(at%)合金在半固态等温处理过程中的微观组织演变规律。结果表明:挤压态的Mg-2Zn-0.5Y合金包含α-Mg,Mg3-Zn6-Y1(I-Phase)和Mg3-Zn3-Y2(W-phase)3种物相,并且α-Mg的平均晶粒尺寸为7μm。在温度为793 K的半固态等温热处理过程中,晶粒不断长大,直到保温时间达到4.0 min时才出现液相。随着等温处理温度和时间的增加,α-Mg固相颗粒不断长大,并且逐步被液相分离;同时,出现在晶界的液相与颗粒内部的液滴都在不断地增多。研究还发现,当固相率较高时,晶粒间的合并机制与固相颗粒再熔化机制同时起主导作用;然而当固相率较低时,Ostwald熟化机制是主要的粗化机制,同时也可以观察到晶粒间的合并。     

温变形高碳钢中超微细复相组织的特征及性能

在Gleeble-3500热模拟试验机上对原始组织为层片状珠光体的高碳钢进行单向温压缩变形,得到了超微细(α θ)复相组织.用SEM、TEM观察了微复相组织的组织特性,并对其显微硬度进行了表征.结果表明:试样心部铁素体基体发生了动态连续再结晶,而渗碳体片层则发生了球化;随着温变形后保温时间的延长(O～1000s),超细铁素体晶粒和渗碳体颗粒均发生一定程度的长大,超细铁素体晶粒由最初的0.3μm长大至0.8μm,而渗碳体颗粒则由最初的0.1μm长大至0.3μm,对应的显微硬度则从300HV降至230HV.随着应变量和应变速率的增加,其显微硬度也随之降低,微观组织的差异导致其显微硬度的不同.     

退火工艺对中碳钢低温热轧组织及力学性能的影响

利用SEM、EBSD、显微硬度计和拉伸试验等方法研究了退火工艺对中碳钢低温热轧组织及力学性能的影响规律。结果表明:中碳钢经单向10道次轧制后部分区域渗碳体发生断裂甚至破碎,轧后铁素体平均晶粒尺寸为4μm,抗拉强度为895 MPa,伸长率为10.8%。当轧后试样经550℃退火时,铁素体只发生了回复,退火保温30 min后部分渗碳体发生了球化;650℃退火30 min时,铁素体再结晶已经开始,绝大部分渗碳体球化,部分碳原子发生扩散现象;700℃退火保温30 min,铁素体的再结晶基本完成,渗碳体颗粒分布较均匀。随着退火温度的升高和保温时间的延长,中碳钢的抗拉强度逐渐降低,伸长率显著增加。     

GCr15钢奥氏体化工艺对快速球化退火效果的影响

研究了快速球化退火的奥氏体化温度、保温时间以及双相区冷却速度对GCr15钢残留碳化物粒子的数量和分布形态的影响。根据"离异共析"的原理和奥氏体状态对残留碳化物粒子影响的研究结果,制定了GCr15钢的快速球化退火工艺。试验表明,GCr15钢经790℃×10 min奥氏体化,炉冷至720℃等温60 min炉冷快速球化退火后,其球化组织为2.5级,总退火时间为3.5 h,明显优于传统球化退火工艺。     

Effects of trace Cr on as-cast microstructure and microstructural evolution of semi-solid isothermal heat treatment ZC61 magnesium alloy

The content and kind of trace elements in magnesium alloys have important effects on their ascast and semi-solid microstructures. In this research work, effects of trace Cr on as-cast and semi-solid microstructures of ZC61 magnesium alloy were investigated by metal mold casting and semi-solid isothermal heat treatment. The results show that the addition of Cr can refine the α-Mg phase without generating a new phase, noticeably change the eutectic phase, and decrease the average size of solid particles at the same isothermal heat treatment conditions. Non-dendritic microstructures of all alloys are constituted of α_1-Mg phases, α_2-Mg phases and eutectic phases after water quenching. With isothermal temperature increased or holding time prolonged, the eutectic microstructure(α-Mg+MgZn_2+CuMgZn) at the grain boundaries in as-cast alloy is melted preferentially and then turned into semi-solid non-dendritic microstructure by processes of initial coarsening, microstructure separation, spheroidizing and final coarsening. Especially when the ZC61-0.1 Cr alloy was treated at 585 ℃ for 30 min, the ideal non-dendritic microstructure can be obtained, and the corresponding solid particle size and shape factor were 37.5 μm and 1.33, respectively. The coarsening process of solid α-Mg phase at higher temperature or longer time, which is affected by both combining growth and Ostwald ripening mechanism, is refrained when Cr is added to the ZC61 alloy.     

60Si2Mn冷拔珠光体钢丝快速球化退火工艺

通过对60Si2Mn冷拔珠光体钢丝进行快速球化退火处理,即将其加热到810℃奥氏体化,保温1.5 min后随炉冷却至500℃出炉空冷,研究了其力学性能、球化效果、球化时间和快速球化的机理,并与普通球化退火及等温球化退火这两种常用球化退火工艺进行了对比.结果表明,与两种常用球化退火工艺相比,快速球化退火显著缩短了退火时间...     

提高低碳钢磁性能的球化退火工艺试验

为提高低碳钢磁性能,对其进行了不同方式的退火处理。结果表明,用700 ℃球化退火代替920 ℃常规完全退火,获得了与常规退火工艺相同的磁性能,而工艺时长只有常规退火的一半。观察球化退火显微组织发现,渗碳体形貌的改变对磁性能有很大影响,片状的渗碳体在球化退火中发生了断裂和球化,对磁路的阻碍作用下降从而提高了低碳钢的磁性能,其中三次渗碳体球化的影响可能比共析渗碳体更大。     

Al-4Cu-Mg合金半固态重熔时的组织演变

文章研究了Al-4Cu-Mg合金半固态重熔过程中加热温度和保温时间对微观组织形貌和α晶粒尺寸的影响,并对组织演化机制进行了探讨。实验结果表明,当加热温度较低或保温时间较短时,晶粒尺寸小且均匀性差。由于液相分数少,α晶粒之间粘连严重。随着加热温度的升高或保温时间的延长,α晶粒发生了长大和圆整化。对于Al-4Cu-Mg合金来说,合适的半固态重熔参数为:加热温度为540℃~580℃;保温时间小于10min。在半固态重熔过程中,α晶粒的合并长大和Ostwald长大是其微观组织演化的主要机制,两种晶粒长大机制在重熔过程中所起的作用受液相体积分数的影响。     

Microstructure transformation of deformed AZ91D during isothermal holding

In order to understand the thermodynamic properties of deformed AZ91D alloy during isothermal holding, the microstructure characteristics and transformation were investigated. The results present that deformation mainly concentrates on the edge of the chips and billets, especially at the interface of α/β. Microstructure transformation mechanism of deformed AZ91D during holding mainly includes recrystallization, spheroidization and Ostwald ripening. The mechanism was then thermodynamically analyzed. During the heating and isothermal holding process, recrystallization driven by residual energy within the deformed AZ91D alloy, spheroidization and Ostwald ripening induced by the reduction of interfacial energy, will inevitably and continuously occur with the extension of heating and holding.     

铆钉头部台阶状断裂分析

低碳钢铆钉头部断裂，断口呈台阶状，分析表明，铆钉基体组织中渗碳体沿晶界分布，导致部分晶界脆化，极易在冷镦变形中发生层间错位、沿晶开裂。建议采用球化处理，以防止此类开裂。     

GCr15SiMo轴承钢球化退火过程的碳化物演变

借助差示扫描量热法、扫描电镜等检测分析手段以及JMatPro热力学软件,研究了等温球化退火的奥氏体化温度和保温时间对GCr15SiMo轴承钢碳化物的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的升高和保温时间的延长,GCr15SiMo轴承钢中碳化物趋于均匀化、细小化,且有利于GCr15SiMo轴承钢退火过程碳化物球化效果。在奥氏体化温度为800℃、保温时间为30 min的等温球化退火工艺下,GCr15SiMo轴承钢中碳化物数量多、尺寸小、弥散分布度高,且组织最为均匀致密,硬度较低,球化效果最好。     

溶胶-喷雾干燥超细/纳米晶W-20Cu复合粉末的烧结行为

采用喷雾干燥-氢气还原法制备超细/纳米晶W-20Cu(质量分数,%)复合粉末,粉末压坯直接从室温推入高温区烧结不同时间后直接取出水淬,研究其烧结致密化和显微组织的变化。结果表明,超细/纳米晶W-20Cu粉末在1000～1200℃烧结时发生迅速致密化。粉末压坯在1200℃烧结60min,其材料致密度已达到96.4%。1420℃烧结90min时致密度达到99%以上。1100～1420℃烧结时其烧结致密化活化能不断减小,从1100℃时的276.3kJ/mol减小到1420℃时的29.1kJ/mol。当温度低于1200℃时,W晶粒长大不明显,当温度超过1300℃时,W晶粒开始有明显长大。随温度的升高W晶粒发生显著球形化,1420℃烧结时发现其晶粒长大符合G3=kt的Ostwald机制,此时晶粒长大动力学系数K仅为0.024μm3/min。