"高温大变形+超快冷"工艺对X70管线钢组织性能的影响

对比"高温大变形+超快冷"工艺和传统TMCP工艺,研究了80℃/s超快冷条件下的X70管线钢显微组织演变规律、相变动力学和强韧化机制.结果表明,高温大变形后进行超快冷使晶粒细化,试验钢位错密度提高,析出物弥散细小,改善了试验钢的综合性能.另外,随着终冷温度的降低,韧脆转变温度先降后升,过高终冷温度生成的退化珠光体和过低...     

形变热处理对Cu-0.3Cr-0.1Zr合金上引铸坯杆组织性能的影响

通过对上引Cu-0.3Cr-0.1Zr合金固溶处理、冷拉拔以及随后的时效处理工艺,研究冷拉拔形变及时效对材料力学性能、导电性能及组织结构的影响规律.结果表明:时效前的冷拉拔变形能提高Cu-0.3Cr-0.1Zr合金的力学性能而保持较高的导电率;合金在950℃固溶1 h后,经70%冷拉拔变形和500℃时效4 h,合金抗拉强度和导电率分别达到了418 MPa和87%IACS;时效合金组织转变过程为:固溶体G.P.区Cr+Cu4Zr,析出相对位错运动的阻碍是合金强化的重要机制.     

不同状态V-5Cr-5Ti合金的拉伸性能及其强化机制研究

通过对热锻开坯后V-5Cr-5Ti合金开展冷轧变形和热处理实验,利用万能试验机、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了V-5Cr-5Ti合金的拉伸性能及其强化机制。结果表明:V-5Cr-5Ti合金冷变形后,位错密度急剧增加,合金在拉伸应力-应变曲线中屈服现象消失,1000℃×1 h热处理后,由于位错受到气团的钉扎作用产生明显的屈服现象。冷变形后V-5Cr-5Ti合金的屈强比急剧升高,变形量为40%时,合金的屈强比为0.99。1000℃×1 h热处理后合金屈强比上升缓慢,当变形量为80%时,合金的屈强比显著升高,由0.70上升到0.79,其中80%冷变形V-5Cr-5Ti合金退火热处理后抗拉强度、屈服强度和延伸率平均值分别为487.3 MPa,382.7 MPa和26.2%。V-5Cr-5Ti合金在冷变形过程中,位错增殖迅速,强度急剧升高,合金强化机制以形变强化为主;1000℃×1 h热处理后,合金发生再结晶转变,形变强化效果消失,合金强化机制以细晶强化和第二相强化为主。     

Al-Cu-Mn合金复合纳米结构构筑及强塑性机制研究

211ZX铝合金是新一代Al-Cu-Mn系耐热高强韧铝合金，为进一步提升该材料的室温成形性、力学性能和工业应用价值，通过形变热处理工艺在该合金中构筑了由超细晶、纳米晶、位错网状结构和纳米析出相组成的复合结构，使纳米薄板材的拉伸强度和塑性同时得到提高。该工艺包括固溶处理、室温多道次累积轧制变形和后续低温时效。相较于传统T6态，复合纳米结构使合金的屈服强度提升了～213 MPa，与大变形制备的211ZX铝合金纳米薄板材相比，该复合纳米结构使合金的均匀延伸率提升了～5%。通过X射线衍射仪（XRD）、激光共聚焦显微镜（CLSM）和透射电子显微镜（TEM）等微观结构表征，结合强化机制的分析，研究发现细晶强化和析出强化对具备复合结构薄板材的材料屈服强度贡献最大。借助硬度、拉伸曲线、断口截面TEM分析、位错密度及纳米析出相的演变规律分析，可以明确位错回复和高密度的纳米析出相是提升211ZX铝合金板材塑性的主要因素。     

冷变形量对低碳冷轧板组织及再结晶温度的影响

对不同冷变形量的低碳冷轧板,在不同温度下进行模拟罩式退火试验,研究了冷变形量对组织和再结晶温度的影响。分析比较发现,随冷变形量提高,加工硬化效果增强,位错密度增加;在650℃×4 h退火后,随着冷变形量的增大,再结晶晶粒更加细小且均匀。通过推导得到了再结晶驱动力与冷变形量的关系式,并计算出不同冷变形量的再结晶驱动力。结果表明,当冷变形量从52%增加到80%后,由位错密度产生的再结晶驱动力提高1.4×104J/m2;其再结晶开始温度和完成温度均降低20～40℃。     

Ti—10Mo—8V—3Al—1Fe合金的冷变形高温时效强化

介稳β钛合金通常采用固溶高温时效强化,然而,近年来,一种新的冷变形高温时效强化方法引起了冶金材料工作者的极大兴趣.为此,我们研究了冷变形对介稳βTi一10Mo—8V—3Al—IFe合金高温时效强化和第二相形貌的影响,并对强化机制进行了研究和讨论.研究过程中发现,该合金板材经冷变形高温时效后的强化效果明显高于固溶高温时效强化.当合金冷变形量达到80%后,进行525℃/16h高温时效的强度值比800℃固溶和525℃/16h时效的强度值高出24%,达到1560MPa,而延伸率却没有降低,达到5%左右.为了弄清这一物理现象的本质,用TEM观察了冷变形、冷变形高温时效和固溶时效试样的微观组织.在冷变形试样中看到有许多交叉位错带,带中有堆积位错并形成尺寸为0.25μm的胞状结构,它与晶体结构、位错移动和位错相互作     

变形量对电力电缆用Al_2O_3颗粒强化铜合金组织与性能的影响

对不同变形量冷抜处理的电力电缆用Al_2O_3颗粒强化铜合金(Cu-5%Al_2O_3),进行硬度、导电率、拉伸性能以及微观组织测试。研究结果表明:随着变形量增加,合金的硬度增加,导电率并未发生显著改变。合金经冷抜处理后产生显著的加工硬化现象。随变形量增加,加工硬化速率明显加快,合金的抗拉强度与屈服强度增长速度较为稳定,但伸长率减小。冷抜处理后合金基体中形成了致密的组织,没有形成明显的孔洞或裂纹,合金中形成了许多均匀分布的尺寸为300 nm左右细小晶粒,形成平直的晶界,部分区域产生了很高的位错密度。     

冷变形和热处理对GH169合金性能及组织的影响

研究了冷变形与热处理工艺对ＧＨ１６９合金组织和性能的影响。结果表明，随着冷变形量的增加，合金的强度提高、塑性下降、晶粒细化；冷变形后经直接时效处理，合金的强度最高、塑性明显下降；冷变形合金经固溶及时效处理后，随着固溶温度的升高，合金的晶粒粗化、强度降低、塑性升高。     

“高温大变形+超快冷”工艺在管线钢生产中的应用

通过热模拟和实验室热轧试验,研究了"高温大变形+超快速冷却"工艺和传统TMCP工艺下试验钢显微组织的区别和强韧性规律。结果表明,超高冷却速率使过冷度变大,形核率升高,新相形核主要以晶内形核为主。"高温大变形+超快速冷却"工艺得到的细化针状铁素体、高密度位错以及弥散细小的析出物保证了材料的综合性能,使热轧钢板综合性能达到了X90标准,并且轧制力比传统TMCP工艺低1 000~7 000 kN。高温大变形后的弛豫过程使组织严重粗化,强韧性明显降低。     

硅片塑性形变与位错

通过１２００℃、１５ｈ急冷热处理实验，研究了硅中位错对高温塑性形变的影响及热处理过程中位错密度的变化。实验结果表明，硅中原有位错密度越大或热处理急冷温度越高，均使塑性形变更加严重。位错密度为０４～２×１０３ｃｍ－２的硅片的弯曲度变化是无位错硅片的３倍多，１２００℃急冷产生的形变量是７７０℃急冷的４倍。无位错硅片在高温热处理中会产生大量位错，且急冷温度越高，产生的位错越多。热处理中区熔硅片容易在边缘产生位错星形结构。     

Cu-Zn-Al合金生产应用的热处理工艺研究

本文着重研究了Cu-Zn-Al合金α+β区淬火加低温时效、β区淬火加低温时效及冷变形加低温时效三种热处理工艺对Cu-Zn-Al合金组织和性能的影响,确定了该合金在工业化生产应用时比较适合的热处理工艺。并发现冷变形加低温时效热处理工艺不仅能极大地提高该合金的抗拉强度,且能使该合金保持较高的伸长率。     

热处理工艺对Cu-Zn-Al合金组织及性能的影响

本文详述了α+β(两相)区淬火加低温时效、β(单相)区淬火加低温时效及冷变形加低温时效三种热处理工艺对Cu—Zn—Al合金组织和性能的影响,找出了该合金适合工业生产热处理工艺。并发现冷变形加低温时效热处理工艺不仅能极大地提高合金的抗拉强度,且能使该合金保持较高的伸长率。     

形变热处理对7075铝合金组织和性能的影响

研究了形变热处理对7075合金组织和力学性能的影响。结果表明：形变热处理工艺可大幅提高合金板材的强度,且合金板材保持了较好的塑性。金相观察发现,预时效析出的沉淀相可为合金板材冷变形后的终时效强化相均匀析出的优先成核提供条件;形变处理引入大量的位错,促进了终时效时高密度均匀细小过渡强化相η/的析出。     

预变形对Cp276型Al—Li合金拉伸性能的影响

研究了预变形程度对Ｃｐ２７６型ＡｌＬｉ合金拉伸性能的影响。实验结果表明：预变形改变了合金的拉伸性能，使合金的拉伸强度明显提高，时效峰值提前，但塑性下降。随着预变形程度的增加，强度峰值也越大，时效峰值到来的时间也越短。同时，预变形增加了位错密度，却降低了位错的可动性，加剧了变形的不均匀性，使沿晶断裂倾向性增大。     

板条马氏体大变形轧制工艺的晶粒细化机制

分析了采用板条马氏体大变形轧制工艺制备超细晶钢板时的显微组织演变过程及其晶粒细化机制。结果表明,该工艺包含3个具有不同晶粒细化机制的工艺过程：①轧前预淬火 回火使原始奥氏体晶粒分裂为均匀细小的板条马氏体,板条晶内部含有大量吸附着碳原子的位错;②大变形轧制细化、破碎板条马氏体,并进一步增加了组织中的位错密度;③在轧后再结晶退火时,基体中的高密度位错提供了超常的驱动力,使再结晶晶核尺寸小于1μm,400℃和500℃退火后钢板的晶粒尺寸分别为52nm和316nm。     

冷变形对0Cr25Ni35AlTi组织与力学行为的影响

采用室温拉伸和硬度测试研究了不同冷变形量对0Cr25Ni35AlTi室温力学性能和硬度的影响。通过OM、TEM对冷变形后的组织进行观察,分析不同冷变形后力学性能的变化机制。结果表明,随着变形量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度和硬度增加。当变形量为20%时,合金的屈服强度提高了1.5倍,抗拉强度提高了1.2倍,分别达到了679和762 MPa。合金加工硬化指数随着冷变形量的增加而减小。在10%和15%形变量之间存在一个临界值,小于临界值时,位错运动主要是单滑移,真应力-真应变曲线可用Ludwigson模型描述;大于临界变形量,位错运动出现了多滑移和交滑移,真应力-真应变曲线可以用Hollomon方程描述。     

600 MPa级复合微合金化高强钢筋的研制

采用V-N、Nb、Cr复合微合金化控冷工艺试制600 MPa级高强钢筋,并对钢筋力学性能、室温组织、时效及疲劳性能进行检验分析。结果表明:钢筋微合金化成分设计、轧制及控冷工艺合理,钢筋具有良好的力学性能、疲劳性能及低应变时效性能,综合性能优异。V-N、Cr复合微合金化控冷工艺钢筋室温组织为多边形铁素体+珠光体,组织细小均匀分布,有利于钢筋强韧性能的改善与发挥。V-N、Nb、Cr复合微合金化控冷工艺钢筋室温组织为多边形铁素体+珠光体+少量贝氏体,组织配比及形态较好,有利于钢筋抗拉强度的提高,促进了钢筋抗震性能及综合性能的改善。     

铜—镍—铝—钛合金时效工艺的研究

对铜－镍－铝－钛合金的不同时效工艺进行了实验，通过测定合金试样的硬度，力学性能，冷弯性能和时效变形特性等，来考察分级时效工艺对该合金性能的影响，并从中确定出合金的最佳单级时效工艺：５００℃时效４ｈ，或冷变形５０％＋５００℃时效４ｈ；以及最佳分级时效工艺，６５０℃时效１５ｍｉｎ＋５００℃时效２ｈ，或６５０℃时效１５ｍｉｎ＋冷变形５０％＋５００℃时效２ｈ。     

低镍奥氏体不锈钢冷变形和应变硬化机制研究

通过对低镍奥氏体不锈钢进行不同变形量的拉伸变形,研究了低镍奥氏体不锈钢冷变形和应变硬化机制。结果表明,低镍奥氏体不锈钢冷变形和应变硬化机制主要是应变诱发α′-马氏体相变和位错强化,随着变形量的增加应变诱发α′-马氏体量和位错塞积程度不断增加。低镍奥氏体不锈钢奥氏体稳定性要低于SUS304钢种,具有强烈的加工硬化效应;随着变形量的增加,应变诱发α′-马氏体量也不断增加,但应变诱发α′-马氏体增速不断降低,主要由于随着变形量的增加,变形热效应导致温度升高,奥氏体稳定性增加。     

铜─镍─铝─钛合金时效工艺的研究

对铜─镍─铝─钛合金的不同时效工艺进行了实验，通过测定合金试样的硬度、力学性能、冷弯性能和时效变形特性等．来考察分级时效工艺对该合金性能的影响．并从中确定出合金的最佳单级时效工艺：500℃时效4h，或冷变形50％＋500℃时效4h；以及最佳分级时效工艺：650℃时效15min＋500℃时效2h．或650℃时效15min＋冷变形50％＋500℃时效2h。