ITER用高性能轧制W板制备及其组织性能研究

以纯度为99.95%的钨粉为原料,在200 MPa压力下冷等静压成形,2 300℃于H2气氛中进行烧结制得钨烧结坯。钨烧结坯在1 250~1 500℃于H2气氛中经过4道次轧制制得接近理论密度的钨板。通过金相、维氏硬度和高温拉伸强度分析了轧制过程和退火过程中钨板组织和性能的变化规律。通过电子背散射衍射(EBSD)分析了退火过程中钨板织构的衍变。结果表明:轧制过程中钨板的密度、维氏硬度和高温抗拉强度随材料变形量的升高而增大,经过4道次轧制钨板的密度可接近理论密度,维氏硬度和高温抗拉强度分别为HV450和540 MPa;轧制态的钨板晶粒组织有明显沿RD方向拉长,1 350℃退火时,形变织构明显减弱,晶粒取向分布趋于随机。通过统计面积分数分析得到1 350℃钨板晶粒再结晶组织比例占65.8%。     

退火温度对交叉轧制钼箔显微组织、织构及性能的影响

通过金相组织观察、电子背散射衍射(EBSD)分析、室温拉伸及显微维氏硬度测试等手段研究了经交叉轧制的0.06 mm厚钼箔在不同温度退火时显微组织、织构及力学性能的演变规律。结果表明,交叉轧制态钼箔RD(与主轧制方向成0°)方向的屈服强度和抗拉强度均高于900 MPa,其次为TD(与主轧制方向成90°)方向,45°RD(与主轧制方向成45°)方向强度最低。由于45°RD方向晶粒细小,使得该方向上延伸率最高,为8.4%,RD方向次之,TD方向最小,仅为2.7%;抗拉强度的平面各向异性指数(IPA)值为8.5%,表明其具有较好的各向同性程度。交叉轧制态钼箔的晶粒在空间中呈现为不规则的饼状且相互堆叠、交错,以{001}<110>织构为主,占比78.9%。经700～1050℃退火后,钼箔主要发生扩展回复的连续再结晶,相对于低温退火时伴有的经典再结晶形核长大过程,该退火温度下的再结晶机制为亚晶聚合粗化。随着退火温度的升高,样品的硬度逐渐下降,再结晶程度升高,晶粒的平均层宽增大,使得样品的强度呈线性下降,抗拉强度的IPA值降至4.4%,表明材料的各向同性程度得到提升。与交叉轧制态相比,1...     

大尺寸纯钨板轧制数值模拟

钨是核聚变示范堆、散裂中子源及半导体领域中非常重要的一种难熔金属材料,通过对钨板进行轧制变形可以得到各项预期性能。本文通过DEFORM软件模拟大尺寸钨板坯料的轧制,分析轧制方式对损伤因子（损伤值）和应变的影响。结果发现,单向轧制的损伤严重区域主要分布在坯料侧面边缘处,易发生裂纹;交叉轧制对的损伤严重区域比较均匀地分布在坯料四周,由损伤累积产生韧性裂纹的倾向性小。交叉轧制板材在轧制方向的应变曲线在到达一次“最高值”后会下降到上一道次的横向应变,形成“最小值”,两次应变最大值的差值比单向轧制的小。     

退火温度对轧制态钨合金组织及性能的影响

本文对变形态95WNiFe合金进行了退火试验研究,退火温度分别为800℃、1000℃、1200℃和1450℃.通过对显微组织、抗拉强度和伸长率的分析测试,对比了不同退火温度对合金组织及性能的影响.结果表明:在1200℃时,钨颗粒开始出现再结晶现象,合金的抗拉强度由轧制态的1215 MPa降低到1050 MPa,伸长率由3％升高到8％;当温度达到1450℃时,显微组织形貌与烧结态相似,合金的抗拉强度和伸长率已经接近烧结态的水平;通过不同温度退火试验研究,确定了轧制态合金的最佳退火温度为800～1100℃.     

面心纯铝轧制织构的晶体塑性有限元模拟

基于率相关晶体塑性本构模型,分别将Taylor模型和有限单元模型两种多晶模型嵌入大型有限元程序ABAQUS,实现了晶体塑性学有限元模拟.直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入晶体塑性有限元模型,预测了两种不同应变情况下面心1050纯铝轧制织构的演化.模拟结果与EBSD实验测得的织构演化结果有较好的一致性,随着变形程度的增加,预测织构与实测织构变得更加锋锐.经过比较,Taylor型模型预测出了{4411}〈11118〉的Dillamore取向,而有限单元模型预测出了铜型织构取向,比Taylor模型预测结果更接近实验验证结果.两种模型并不能预测出{011}〈211〉黄铜取向、{123}〈523〉S取向、{011}〈100〉Goss取向及其他理想取向.     

深冲板St15再结晶退火过程织构演变

运用电子背散射花样技术(EBSP)对本钢深冲板St15再结晶退火过程中的织构演变规律进行了研究.当加热速率为30℃/h时,深冲板St15再结晶开始温度在560℃左右,再结晶完成时间约为2h,最强织构组分为{100}<110>.随着温度的升高,深冲板St15的γ纤维织构,尤其是{111}<112>织构有所增强.当保温温度为700℃,随保温时间延长,深冲板St15的{111}<110>织构明显增强,4h后{111}<112>织构开始逐渐增强,到13h时,获得理想的退火织构.     

退火温度对钨铼合金组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了钨铼合金,通过拉伸性能测试、硬度测试、光学显微观察等手段,研究了退火温度对钨铼合金组织和性能的影响。研究表明：锻造后的钨铼合金室温抗拉强度为1620 MPa,断后伸长率为20%,维氏硬度为HV₃₀ 540。钨铼合金在1500℃时开始发生局部再结晶,1700℃时发生晶粒长大。钨铼合金的室温抗拉强度、维氏硬度随着退火温度的提高而降低,断后伸长率随着退火温度的升高先增大后减小。     

退火工艺对轧制复合CPC电子封装材料性能的影响

研究了不同退火工艺对轧制复合CPC电子封装材料力学性能、物理性能的影响。结果表明退火工艺对复合材料的剪切强度、轧向导电能力和厚度方向导热能力有显著影响。退火工艺为900℃／1．5h时，CPC电子封装材料的综合性能最好。     

钨棒材的轧制研究

论述了采用ＫＯＣＫＳ三辊高速轧机，对质景为３ｋｇ／根的钨坯条进行轧制开坯，取代传统的旋锻开坯的工艺技术。指出，轧制开坯突破了＂雪花＇晶坯条不易进行加工的难点，且对钨坯条的密度要求降低。分析表明，轧制钨棒与旋银钨棒相比，在产品质量、直径均匀性、表面状况及能耗、劳动生产率等方面，均具有明显优势。     

轧制方向对粉末轧制多孔钛板力学性能的影响

以氢化脱氢钛粉为原料,采用粉末轧制和真空烧结工艺制备出两种不同厚度的多孔钛板。利用孔径及孔径分布分析、扫描电镜观察、拉伸实验、三点弯曲实验、剪切强度测试等手段,对垂直于轧制方向和平行于轧制方向的板材力学性能进行了研究,并从孔径分布和烧结颈发育方面对其进行了解释。结果表明,1.96 mm厚的多孔钛板比1.32 mm厚多孔钛板的最大孔径小,且其孔径分布相对均匀;对于厚度相同的粉末轧制多孔钛板,垂直于轧制方向的板材平均抗拉强度比平行于轧制方向的增大25%、弯曲强度增大45%;随着轧制多孔钛板厚度的增加,其抗拉强度、弯曲强度、剪切强度等均显著增大,粉末轧制多孔钛板力学性能的方向差异与轧制致密板材的方向差异完全相反。     

Texture evolution during semicontinuous equal-channel angular extrusion process of interstitial-free steel

Semicontinuous equal-channel angular extrusion( SC-ECAE) is a novel severe plastic deformation technique that has been developed to produce ultrafine-grain steels. Instead of external forces being exerted on specimens in the conventional ECAE,driving forces are applied to dies in SC-EACE. The deformation of interstitial-free( IF) steel w as performed at room temperature,and individual specimens w ere repeatedly processed at various passes. An overall grain size of 0. 55 μm w as achieved after 10 passes. During SC-ECAE,the main textures of IF steel included { 111} 110 ,{ 110} 112 ,{ 112} 111 ,{ 110} 111 ,and { 110} 001 At an early stage,increasing dislocations induce new textures and increase intensity. When the deformation continues,low-angle boundaries are formed betw een dislocation cell bands,w hich cause some dislocation cell bands to change their orientation,and therefore,the intensity of the textures begins to decrease. After more passes,the intensity of textures continues to decrease w ith high-angle boundaries,and the sub-grains in dislocation cell bands continuously increase. The present study reports the evolution of textures during deformation; these w ere examined and characterized using high-resolution electron backscattered diffraction( EBSD) in a field emission scanning electron microscope. The mechanisms of texture evolution are discussed.     

中厚板轧制过程的头尾温度差变化规律

针对中厚板轧制过程头尾部分温度差的变化规律进行分析,基于可逆轧制特点,计算不同道次头尾轧制时间和间隙时间的变化特点,重点研究厚度对头尾温度差的影响,得知,对于薄规格钢板,连续轧制过程钢板的累计头尾温差一般不超过7℃,对于30mm以上厚规格钢板累计头尾温度差不超过3℃。这个数值对轧制力设定和TMCP工艺的制定影响较小,不需要特殊进行考虑。同时转钢操作和待温处理不会恶化钢板头尾温度差异。     

直接轧制工艺对中厚板组织与性能的影响

连铸坯直接轧制技术作为一种变革性的绿色钢铁生产流程,目前主要用于超薄带和线棒材生产,近年来国内外逐步开始了中厚板直接轧制工艺的探索性工作.直接轧制工艺与常规热轧工艺相比,具有不同的温度履历和物理冶金学过程.选取Nb-Ti微合金钢为研究对象,从产品组织与性能的角度,探讨中厚板直接轧制工艺的可行性.采用炼钢-连铸-轧制中试...     

基于MES的冷轧退火工艺动态质量设计

主要介绍了制造执行系统(manufacturing execution system,简称MES)质量管理模块中的冷轧退火工艺动态质量设计功能、业务流程及在冷轧工艺质量设计中的应用。根据原料的化学成分、实际规格等对生产工序进行动态质量设计,可以做到在冶金规范的基础上,依据合同的订货要求,为每一个物料设计更合适的工艺控制参数,以优化物料产出质量,并形成每个物料的动态质量跟踪履历。     

中厚板轧制过程中轧制力变化有限元模拟

采用动态显式有限元法对中厚板轧制过程进行了分析.分析了轧制过程稳定阶段接触区中厚板单元数、轧辊单元尺寸以及中厚板初始速度选择对有限元分析计算结果的影响,得出了合理的轧制过程有限元模拟参数,并对某中厚板厂15道次轧制过程轧制力变化规律进行了分析,稳定阶段轧制力计算结果与实测结果非常接近.该结果对中厚板轧制过程模拟具有一定的参考意义.     

中厚板轧制过程侧弯模型及控制策略

为建立中厚板侧弯模型并为制定侧弯控制策略提供理论依据,针对影响函数法局限性和P-H图的不足,在轧辊刚性及工作辊凸度二次抛物线分布假设的条件下,通过理论分析推导了辊缝刚性倾斜量方程、出口轧件楔形方程、轧件厚度分布方程、单位宽度轧制力分布方程、力平衡方程和力矩平衡方程,在此基础上建立了出口轧件侧弯及其控制数学模型。理论研究表明,只要轧件横向温度对称分布,无论侧弯源于何种因素,中厚板出口侧弯控制模型具有一致性。研究结果为侧弯缺陷的反馈控制奠定了理论基础。     

Practice to improve the plate camber during hot rolling by optimizing rolling schedule

Plate camber is one of the most important problems in hot rolling process which not only lead to lower output caused by increasing of crop loss,but also influence on the efficiency of follow-up shear processes,in severe cases damages of side guides or stands also occurred.In terms of reversible four-high hot rolling mills,the main causes of this problem exist in the following areas,reasons of stands,such as the stiffness difference between the drive side and operation side;reasons of slabs,such as the or...     

Microstructural Evolution and Mechanical Properties of Nb-Ti Microalloyed Pipeline Steel

 The correlation between microstructures and mechanical properties of a Nb-Ti microalloyed pipeline steel was investigated. The results revealed that with decreasing the finish rolling temperature and the cooling stop temperature, the matrix microstructure was changed from quasi-polygonal ferrite to acicular ferrite, as a result of improvement of both strength and low temperature toughness. By means of electron backscattered diffraction observation, an effective acicular ferrite packet contained several low angle boundaries or subboundaries plates which made important contributions to improvement of strength. It was found that many fine quasi-polygonal ferrite grains with high angle boundaries as the toughening structure were introduced into the acicular ferrite matrix to refine effective grain size and improve the toughness.