CSP线热轧薄板的组织演变及微观取向研究

利用背电子散射衍射（EBSD）技术，研究了3种不同厚度规格的低碳钢CSP热轧薄板的组织演变和微观取向，实验结果表明：热轧终轧组织为再结晶奥氏体和变形奥氏体的混合体；相变后的铁素体晶粒中含有亚晶和位错，导致板带的强度升高而伸长率下降。板带的最终组织中含有残留的热轧织构，织构组分较杂且弱。最终组织中的铁素体晶粒尺寸不均匀，由EBSD系统按邻域面积确定的铁素体晶粒尺寸比按形貌确定的铁素体晶粒尺寸小。     

搅拌摩擦焊接6061-T6铝合金板材焊缝的轧制变形微观取向

对搅拌摩擦焊接的6061-T6板材进行轧制,利用电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)技术表征轧制后焊缝的微观组织和取向,并测定焊接板材的抗拉强度,研究焊缝在轧制过程中的微观组织以及织构的演化。结果表明:随轧制压下量增加,焊接板的抗拉强度增加,压下量为40%和60%时,焊接板材的抗拉强度分别为254 MPa和262 MPa。随压下量从40%增加到60%,焊缝中大角度晶界的比例增加,出现多边形细晶和形成(20°,45°,0°)再结晶织构,表明焊缝中发生了动态再结晶,焊缝的组织发生变化,并导致抗拉强度提高。     

温轧FeCrAl钢退火组织演变对力学性能的影响

摘要：研究采用电子背散射衍射技术（EBSD）对温轧及退火态Fe-13Cr-4.5Al-2.2Mo-1.1Nb（质量分数,%）钢的织构、晶界类型和Laves相进行了表征,并讨论了对力学性能的影响。结果表明,300℃温轧变形,70% 的样品出现显著的变形不均匀组织,利用Taylor因子解释了不均匀变形特征,晶粒取向以变形织构α、γ和<100>//ND为主,比例分别为43.3%、39.0%和17.1%,屈服强度和抗拉强度为1298.1MPa和1371.6MPa,伸长率4%。750～800℃退火30～60min后,再结晶晶粒尺寸小于10μm,γ织构比例减少至11.9%～15.5%,此时屈服强度为790～860MPa,抗拉强度为840～890MPa,伸长率为20%左右。1000℃退火5min后再结晶晶粒明显长大,γ织构增加至39.1%,此时屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为567.7MPa、800.7MPa和25.6%。1000℃时随退火时间增加,γ织构增加至50%以上,Laves相的钉扎是γ织构增加的原因。600℃温轧的微观组织和300℃温轧的类似,但屈服强度和抗拉强度略有下降,伸长率增加。     

超高纯CuMn合金材料微观组织和织构演变研究

当前超大规模集成电路(ULSI)的特征尺寸已经步入纳米范围,随着特征尺寸的减小,铜互连面临着严重的可靠性问题,采用合金化手段可有效抑制晶界附近的电迁移。因而本文主要研究超高纯铜锰合金材料,通过金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)等分析手段研究超高纯铜锰合金材料塑性形变过程和热处理过程中铜锰合金试样的微观组织变化和轧制、再结晶织构变化。实验结果表明:经过对塑性变形试样的分析后发现,试样微观组织主要由许多破碎的小晶粒及亚晶组成,同时试样中存在典型的轧制织构并且存在大量的小角度晶界。经过退火热处理后,试样的微观组织比较均匀,晶粒细小,晶粒尺寸大约为10.7μm;典型轧制织构组分下降比较明显,典型再结晶织构组分上升,但大部分晶粒处于随机取向,试样退火热处理后几乎全部为大角度晶界。     

铍材温轧过程中显微组织和织构演变规律的研究

采用电子背散射衍射技术(EBSD)对热压烧结铍锭在温轧过程中的显微组织和织构演变规律进行了研究。结果表明,温轧过程中的主要变形机制为滑移;随着轧制变形量的增加,晶粒逐渐拉长细化;在压下量为37.9%时,轧制铍板中的基面织构达到最大值,此后继续增加压下量,铍材内织构、晶粒尺寸及显微硬度均不再发生明显变化;铍材轧制中或轧制后都需要进行退火,退火工艺对铍板的基面织构有一定的弱化作用,可改善板材的内部组织结构,提高轧制性能。     

LCD溅射靶材用大尺寸钼板工艺、组织、织构与性能研究

进行了烧结、轧制工艺对比试验,研究了粉末粒度、形貌和烧结工艺对大型钼烧结板坯组织和性能的影响;轧制方式对LCD溅射靶材用大尺寸钼板微观组织、织构以及性能的影响,探讨了影响LCD溅射靶材用大尺寸钼板组织、织构及性能的主要因素。结果表明：制备大型烧结钼板坯可选用颗粒大小较为均匀、分布疏松、粗细搭配合理的中等粒度钼粉;相比普通钼板坯而言,通过延长保温时间,1900℃高温氢气中频烧结,可制备轧制大尺寸钼靶材用大型钼板坯;LCD溅射靶材用大尺寸钼板轧制总加工率需大于70％;采用1火次多道次单向轧制工艺,正常轧制的LCD溅射靶材用长条形钼板再结晶退火后可得到均匀细小的等轴晶粒组织;由于纵向开坯轧制阶段的不均匀变形（非正常轧制）,导致包覆横轧得到的LCD溅射靶材用宽幅矩形钼板再结晶退火后组织不均匀,细晶粒和粗大晶粒并存;单向正常轧制的LCD溅射靶材用长条形钼板再结晶退火后近表层无明显优先织构取向。纵向开坯轧制,然后用包覆换向横轧得到的LCD溅射靶材用宽幅钼板再结晶退火后近表层存在较强的{0,0,1}〈1,-1,0〉、{0,0,1}〈6,-1,0〉和{0,1,1}〈1,0,0〉织构。     

非对称轧制对AZ31B镁合金组织及性能的影响

开展了非对称轧制对AZ31B镁合金晶粒细化影响的研究,分析了不同温度及不同压下率时宏观形貌和晶粒尺寸变化,并与对称轧制作了对比。结果表明,非对称轧制的整体晶粒尺寸比对称轧制更为细化;非对称轧制在温度为350 ℃、压下率为60%时晶粒最为细小均匀,上表面、中心层和下表面的平均晶粒尺寸分别为2.35、2.84和2.22 μm。在初轧温度为300～350 ℃范围内,组织产生充分动态再结晶;随着轧制温度继续升高,晶界产生充分迁移和扩散,晶粒随之长大,导致镁合金的综合性能变差。非对称轧制板材的抗拉强度和断后伸长率都优于对称轧制板材,在400 ℃轧制时,压下率为30%时获得较为优异的综合力学性能,抗拉强度为365.36 MPa,断后伸长率为34.9%。     

薄带铸轧流程制备含钇3% Si取向硅钢的组织和织构研究

通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃7 min和1100℃10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明：与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。     

横轧对6016铝合金组织及力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、万能拉伸试验机等研究了横轧对6016铝合金的组织和力学性能的影响,并与常规轧制工艺进行了对比。结果表明:6016铝合金热轧板材具有较强的β取向线织构,冷轧后普通轧制板材织构表现出典型的"唇式"冷轧织构特征,横轧使得原位于β取向线上的织构经{011}322取向流向B'{011}111,S'{123}17 22 9和C'{112}110,弱化了强的形变织构,形成随机织构;6016铝合金冷轧板材表现为典型的纤维组织形状,而横轧板材晶粒沿轧制方向拉长的程度小于普通轧制板材;普通轧制6016铝合金板材再结晶织构组分以Cube和Cube+ND15为主,而横轧板材则形成了强的(φ_1=20°,Φ=30°,φ_2=0°)织构;T4态横轧板材的强度值、延伸率和杯突深度值(I_E)值高于普通轧制板材;T4态横轧板材的塑性应变比(r)值要高于T4态普通轧制板材,各向异性(Δr)值要低于普通轧制板材,表明横轧有效改善了6016铝合金板材的成形性能。     

Fe-6.5%Si合金温轧后退火过程中再结晶行为

用电子背散射技术观察了700℃温轧板在退火过程中的组织及织构演变以了解其再结晶行为.结果表明,温轧织构由强的（111）〈112〉、较弱的〈110〉∥RD及Goss组成,再结晶织构与之相似.〈110〉∥RD及（111）〈112〉新晶粒首先形成于与之构成小角度晶界的形变晶粒的晶界附近,而在角隅及组织不均匀区等位置孕育出与周围晶粒构成大角度晶界的晶核,择优取向不明显.退火过程中（111）〈112〉在形变组织中累积,最终转化为（111）〈112〉再结晶晶粒.分析认为,温轧后退火是不均匀组织在低储存能驱动下的再结晶过程.（112）〈110〉及（111）〈112〉形变拉长晶粒多发生连续再结晶从而退火织构与形变态相似.在角隅区形成核心进而发生不连续再结晶,核心取向的统计性及不连续晶核的长大弱化再结晶织构,其中Goss晶粒多以此方式形成于（111）〈112〉晶粒内部.      

冷轧工艺对00Cr21MoNbTi铁素体不锈钢组织、织构与成形性能的影响

利用电子背散射衍射技术(EBSD)研究了冷轧轧程和冷轧压下率对00Cr21MoNbTi铁素体不锈钢的组织、织构与成形性能的影响.结果表明:随轧程数的增加,再结晶晶粒尺寸变化不大,但材料的平均r值相应提高;相同两轧程条件下,随累计压下率增大,材料的再结晶晶粒尺寸细化,平均r值以及{111}织构组分含量提高.再结晶织构峰值...     

硼对Ti-IF钢力学性能及再结晶过程的影响

 研究了硼对Ti-IF钢热镀锌板组织和力学性能的影响,并从硼对冷轧后再结晶过程影响的角度解释了硼对组织性能影响的原因。利用万能试验机、光学显微镜和透射电子显微镜对不同硼质量分数IF钢热镀锌板的力学性能、组织和析出物进行检测,采用X射线衍射仪对织构取向密度进行分析,采用电子背散射衍射技术（EBSD）对镀锌板晶界取向差分布进行分析,利用显微硬度计和金相显微镜研究了硼对IF钢再结晶过程的影响。结果表明,硼质量分数在0.000 5%以内,随着硼质量分数的提高,Ti-IF钢热镀锌板铁素体晶粒尺寸降低,屈服强度和抗拉强度提高,塑性应变比降低。硼对Ti-IF钢力学性能产生影响的原因为,硼固溶于铁素体中,抑制再结晶过程,提高再结晶温度,细化铁素体晶粒尺寸,使小角度晶界比例提高,{111}织构组分降低,从而使力学性能发生变化。     

退火温度对350 MPa级冷轧钢板微观组织和力学性能的影响

利用实验室退火模拟装置模拟350 MPa轧硬板在不同退火条件下的工艺试验，将退火后的钢板进行材料力学性能和金相组织分析，结果表明：原始轧硬板为轧制纤维状组织，当退火加热温度升高到610～640℃,钢板发生部分铁素体再结晶；随着温度进一步升高，纤维状魏氏组织中出现细小铁素体晶粒和渗碳体，再结晶铁素体晶界析出弥散渗碳体；当退火温度升高到730℃时，弥散析出的渗碳体开始聚集长大，在轧制方向沿晶界分布；基于实验结果，实际工业试验中选择700～750℃的退火温度进行工艺验证，钢板实际性能达到：屈服强度平均值407 MPa,抗拉强度平均值491 MPa,伸长率平均值23%。     

一种高Nb-IF冷轧薄板钢的组织性能及织构

 采用拉伸试验、金相、ODF织构分析及电子背散射衍射(EBSD)技术研究了一种冷轧高Nb-IF钢和传统Nb+Ti-IF钢在不同退火温度下的组织性能、织构及晶界特征。结果表明：与传统Nb+Ti-IF钢相比,该新型高Nb-IF钢由于添加了质量分数为60×10-6的碳和010%的铌,其再结晶温度和再结晶完成温度均大幅度提高;新型高Nb-IF钢具有晶粒细小、组织均匀性良好的组织和γ取向织构发展充分且强点密度高的织构,能够获得强度高、伸长率高和r值高的优异的综合性能。EBSD分析结果表明,该新型高Nb-IF钢中小角度晶界和低指数重位点阵(ΣCSL)晶界含量较多,这也是试验钢获得优良成形性能的原因之一。     

余温轧制对Al-Mg-Si合金组织演变的影响

采用金相组织观察、扫描电镜和X射线衍射技术研究了余温轧制压下量对Mg/Si比值为1.5时的Al-Mg-Si合金组织演变的影响规律与作用机理。结果表明,在370℃余温轧制时,随着余温轧制压下量的不断增加,晶粒尺寸越来越小,细小等轴晶数量增多。余温轧制后,板材大部分晶粒仍然保持着铸轧态的柱状枝晶形貌。但是随着压下量的增加,晶粒尺寸减小,板材边部细小等轴晶数量增多,心部气孔和疏松得到部分愈合,合金板材成形性能显著提高。由此推断,余温轧制可以促进合金形成更多更细小的再结晶晶粒,使合金组织均匀,从而显著提高组织性能。     

稀土Y对6.5%Si高硅钢热轧和温轧组织织构演变的影响

摘要：以无稀土与含质量分数为0.03%的Y的6.5%（质量分数）Si高硅钢为研究对象,经过热轧、常化、温轧及退火工艺制备出0.5mm高硅钢薄板,采用EBSD、SEM和EDS测试技术,研究了稀土Y对高硅钢热、温轧组织织构演变的影响。结果表明,热轧板中以{001}〈110〉和{110}〈001〉织构为主,常化板织构类型遗传了热轧板,添加稀土Y削弱了热轧、常化板中整体织构强度。含Y高硅钢较无稀土高硅钢温轧剪切带增多,位错密度增加,α织构减弱且γ织构增强。随着退火温度升高,温轧板以{001}〈140〉为主的λ织构和{114}〈481〉为主的α*织构强度不断增强。添加稀土Y削弱了相同退火温度下温轧板的λ织构与α*织构的强度,然而η织构却有所增强,这与稀土Y促进剪切带形核有关。添加质量分数为0.03%的Y具有细化晶粒的作用,细小弥散的稀土Y氧化物阻碍晶界迁移是导致高硅钢温轧板再结晶晶粒细化的重要原因。     

TC4钛合金轧板的织构对动态力学性能影响

利用分离式Hopkinson压杆试验装置,对具有不同织构特征的TC4合金试样进行动态压缩试验,分析织构特征对钛合金轧板各方向动态力学性能的影响。结果表明,900℃轧制板材的主织构为{1219}<12391>±30°RD,织构强度为10.557,在φ1=15°时出现峰值,有一定的织构分散,其中晶面{1219}平行板材的轧面,与基面{0001}夹角26.6°,晶向由〈1010〉向〈6 331〉方向漫散;950℃轧板的主织构为{1219}〈5321〉±20°RD,织构类型与900℃轧板相似,但织构强度为6.387,相对900℃轧板较弱,晶向由〈7341〉向〈4311〉方向漫散,在φ1=35°出现峰值;1050℃轧制板材的主织构为{12 19}〈1010〉,织构比较集中,织构强度为15.333,晶向〈101-0〉平行板材的轧向,与c轴为90°夹角。950℃轧制的TC4板材,织构强度较弱,其轧向(RD)、横向(TD)、法向(ND)的动态流变应力和动态均匀塑性应变差别不明显。900℃和1050℃轧制的TC4板材,由于织构强度较高,轧板存在明显的各向异性:TD方向的动态流变应力最高,ND次之,RD最低;RD方向的动态均匀塑性应变最大,ND次之,TD最小。     

轧制方式和变形量对纯钼板坯微观组织和织构的影响

采用X射线衍射仪(XRD),通过测量不同{hkl}晶面的衍射强度判断钼板表面法向的取向分布,研究了热轧纯钼板不同变形量和轧制方式下的微观组织和织构演变。结果表明:单向轧制,晶粒取向呈现出一定的方向性;随着变形量的增加,晶粒变形程度增加,大晶粒破碎,晶粒尺寸变小,晶粒取向愈加明显。交叉轧制,平行于轧制方向上的晶粒沿轧制方向被压缩伸长,呈层状分布,表现出面织构的特征性;垂直轧向的晶粒交错搭接,方向性减弱。单向轧制使{111}〈uvw〉织构得到强化,导致板材各向异性趋于明显。交叉轧制可削弱单向轧制过程中产生的{111}〈uvw〉织构,有利于降低钼板材的各向异性;同时,随着轧制变形量的增加,有利于{100}〈uvw〉织构的形成和强化,当变形量达90%以上时,{100}〈uvw〉织构最强。     

IF钢的第二相对织构转变的影响

本文用Ｘ射线衍射的ＯＤＦ分析和电子显微分析技术对ＩＦ钢中析出相对织构转变的影响进行了分析研究。结果表明，热轧过程中织构的形成与奥氏体（１１１），和（１１０）以向以及平行轧面的晶粒晶面的相对畸变大小有关，同时受动态再结晶作用，冷轧过程中由于析出相对（１１０）（１１１）和（１１２）（１１１）滑移系开动的影响不同，则对种种轧制织构转变民不同；在退火过程中，退火织构的形成受随机取向晶粒中析出相和冷轧织构晶     

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%。