氢还原除鳞后的冷轧带钢退火工艺北大核心CSCD

采用氢还原法去除带钢表面氧化铁皮绿色环保,但氢还原后的带钢表面出现脱碳现象,且内部组织粗化,冷轧及退火后可能遗传给成品带钢。本文对氢还原后的热轧带钢进行了冷轧和退火试验,研究了氢还原除鳞后的冷轧带钢在退火过程中的组织性能演变规律,分析了退火温度和退火时间对带钢组织性能的影响。结果表明：经过氢还原除鳞的冷轧带钢退火后内部组织发生了回复、再结晶和晶粒长大现象,退火温度越高,退火时间越长,晶粒长大越严重。与酸洗除鳞的冷轧带钢不同,经过氢还原除鳞的冷轧带钢再结晶退火时间相应缩短,在相同条件下,退火后基体晶粒尺寸相对较大,表面脱碳层内的晶粒长大更为明显,其抗拉强度降低10～20 MPa,伸长率提高3%～5%。     

低碳冷轧薄板罩式退火工艺优化及性能分析

冷轧带钢不同阶段退火温度的变化会直接影响带钢的回复再结晶行为,对其显微组织产生不同的影响,致使其具有不同的力学性能。为此,在全氢罩式退火炉中对DD11热轧原料经过冷轧后的带钢采用不同退火工艺处理,分析了退火工艺对冷轧带钢性能的影响。结果表明:提高再结晶退火温度和延长退火时间,材料显微组织基本由等轴晶粒组成,晶界析出条状三次渗碳体。降低回复阶段升温速度,材料能释放出更多的畸变能,可降低再结晶温度。通过优化退火工艺,普通DD11热轧原料的冷轧带钢可达到DC03性能要求。     

退火制度对SPCC带钢组织及再结晶行为的影响

冷轧后退火处理是冷轧板带生产中的重要工序。利用Gleeble-3500热模拟机对0.35 mm薄规格SPCC冷轧带钢在不同退火制度下显微组织及其再结晶行为进行了研究;基于JMAK模型,建立了SPCC钢再结晶动力学模型。结果表明:SPCC带钢退火温度为540 ℃时,保温过程以铁素体回复为主,铁素体再结晶体积分数为10.52%;退火温度为560~640 ℃时,铁素体发生再结晶及晶粒长大,再结晶体积分数达97.38%~99.39%。相同退火温度下,铁素体再结晶体积分数与保温时间呈指数关系,在短时间保温条件下,铁素体没有足够时间再结晶,其组织为典型冷轧纤维状组织;再结晶基本完成后,微观组织趋于稳定,保温时间延长有利于再结晶晶粒的继续长大。此外,随着退火温度的升高,达到相同再结晶体积分数所需要的时间明显缩短。     

终轧温度对中低牌号无取向硅钢磁性能的影响

在工业生产条件下,对比分析了不同热轧终轧温度对中低牌号无取向硅钢组织和磁性能影响。结果表明:当热轧终轧温度为890℃时,热轧带钢表层为铁素体再结晶组织,芯部为铁素体相变组织;带钢经冷轧退火后,成品晶粒细小,铁损为5.565 W/kg,磁感为1.744 T,磁性能较差;当终轧温度为870℃时,热轧带钢全为粗大的铁素体再结晶组织,带钢经冷轧退火后,成品晶粒粗大,铁损降低至5.329 W/kg,磁感升高至1.762 T,磁性能最佳;当终轧温度降低至850℃时,带钢在热轧时再结晶晶粒难以长大,经冷轧退火后,铁损为5.507 W/kg,磁感为1.760 T,磁性能介于890℃和870℃之间。此外,实际工业生产数据表明,当热轧终轧温度为850～875℃时,成品磁性能明显优于880～900℃。     

退火工艺对冷轧低碳钢组织和性能的影响

对低碳带钢进行多道次常规冷轧(原始厚度为2.5 mm,轧后厚度为0.4 mm,总压下量为84%),研究退火工艺对冷轧板组织和性能影响。结果表明：轧制完成后,晶粒明显拉长,出现了较高密度的位错。随退火温度升高,位错密度显著下降,晶粒得到细化,550 ℃时,形变组织完全消失,再结晶过程结束,位错密度为1.34×1014 m-2,晶粒尺寸1.24 μm。退火温度高于550 ℃时,晶粒尺寸不断长大,试样的表面活化能高达278 kJ/mol。550 ℃最佳退火温度下,保温时间达到60 min时,再结晶基本完成,显微硬度下降明显,伸长率增加。     

铌对冷轧带钢退火再结晶组织和屈服强度的影响

利用Gleeble3500热模拟试验机模拟了3种不同铌含量冷轧带钢在不同温度条件下的退火过程。通过对比分析显微组织和屈服强度,研究铌含量对冷轧带钢再结晶行为的影响。结果表明：随着退火温度的升高,不同铌含量冷轧带钢均发生回复、再结晶和长大,在不同温度下回复和再结晶行为主导因素不同;随着铌含量的增加,冷轧带钢退火再结晶温度提高80~120 ℃。     

铌含量对冷轧带钢退火再结晶组织和性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了3种不同铌含量冷轧带钢在不同温度条件下的退火过程。通过对比分析显微组织和屈服强度,研究铌含量对冷轧带钢再结晶行为的影响。结果表明,随着退火温度的升高,不同铌含量冷轧带钢均发生回复、再结晶和长大,在不同温度下回复和再结晶行为主导因素不同;随着铌含量的增加,冷轧带钢退火再结晶温度提高80~120℃。     

轧制变形对Ni-Fe-Cu-Co耐蚀合金材料组织性能的影响

选用铸造Ni-Fe-Cu-Co四元耐蚀合金材料,采用热轧和冷轧对合金材料进行轧制处理,分析了不同工艺轧制及退火处理后合金再结晶微观组织。结果表明,耐蚀合金材料经1030℃热轧后,组织形貌为均匀细小的再结晶组织,温度过低不足以形成再结晶晶粒,温度过高会使晶粒不均匀长大,形成二次再结晶组织。耐蚀合金材料经冷轧后660~740℃保温20min,退火处理可以产生细小均匀的再结晶组织,晶粒平均尺寸为20μm;退火温度过低时无法生成再结晶组织,过高时晶粒会有所长大。     

退火工艺对高纯铝重度变形组织的影响

对纯度为99.9995%的高纯铝进行了累积重度变形量为80%的冷轧变形,并对变形的高纯铝进行了不同温度和时间下的退火处理。采用微观分析以及硬度测试等手段研究了变形高纯铝退火后的组织和硬度的变化。结果表明:高纯铝经冷轧累计变形80%后硬度值达到35.9 HV0.1,比原始未变形态增加了49%,经300℃×10 min退火后高纯铝变形组织完全再结晶,得到尺寸大小为100μm的均匀细化晶粒,硬度值下降到32.0 HV0.1,比轧制态降低了11%,随保温时间的增加,出现晶粒长大的现象,硬度下降趋于平稳;当退火温度超过300℃后,随退火温度的升高和保温时间的增加,晶粒长大现象越明显,硬度下降趋势变小,趋于稳定状态。     

冷轧压下率对Fe-3% Si低温取向硅钢组织的影响

对低温Fe-3%Si取向硅钢在二次冷轧工艺中不同冷轧压下率下的显微组织进行了分析。结果表明,当第一次冷轧总压下率为42%和52%时,冷轧板显微组织形变度小,冷轧板中的储存能小,再结晶驱动力小,使中间退火后得到的再结晶晶粒粗大,粗大的晶粒遗传给第二次冷轧工艺,不利于高温退火过程中二次再结晶晶粒长大而获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为61%和71%时,冷轧板显微组织形变严重,晶粒内畸变能高,冷轧板中的储存能大,再结晶的驱动力大,使中间退火后得到的再结晶晶粒变细,有利于高温退火中二次再结晶晶粒吞并初次晶粒而长大,获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为81%时,冷轧板显微组织形变度过大,使中间退火后再结晶晶粒出现二次再结晶现象,晶粒异常长大,显微组织不均匀,不能获得满意的成品晶粒。     

退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织和性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和拉伸实验研究了退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织及性能的影响。结果表明,在600℃退火时,组织处于回复阶段,几乎没有再结晶; 625℃保温5 min退火后,再结晶基本完成,组织中有大量渗碳体颗粒弥散析出,并且随着退火温度升高或保温时间延长渗碳体沿铁素体晶界聚集粗化;在625℃保温10 min退火后,再结晶已经完成并且发生长大现象,组织为等轴状铁素体+渗碳体颗粒,晶粒尺寸约为5. 01μm; 650、675、700℃保温10 min退火后,铁素体晶粒进一步长大;随着退火温度升高和保温时间延长,屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。625℃×5 min退火可以获得优良的综合力学性能。     

溅射靶材用Cr20Ni80合金管材的微观组织与再结晶退火

对溅射靶材用Cr20Ni80合金冷轧管材的微观组织和再结晶退火工艺进行了研究。首先观察了冷轧管材轴向与径向的微观组织变化;其次利用JMatPro计算了Cr20Ni80合金的相图,并设计了再结晶退火工艺;最后对冷轧管材进行了再结晶退火试验,表征了退火后管材的微观组织、晶粒尺寸和硬度。结果表明,冷轧管材沿轴向均为拉长晶,且存在大量孪晶;管材沿径向的微观组织中晶粒尺寸因形变量的增大而减小;当再结晶退火温度为690 ℃时,冷轧管材试样已开始发生再结晶;790 ℃×30 min时,形变晶粒已完全再结晶,平均晶粒尺寸为24.1 μm,为最优再结晶退火工艺;当退火温度进一步升高、保温时间进一步延长时,再结晶晶粒逐渐长大;试样的硬度随退火温度的升高而减小。     

退火温度对一次冷轧阴罩带钢组织与性能的影响

研究了再结晶退火温度对一次冷轧阴罩带钢显微组织、力学性能和磁性能的影响.结果表明,当退火温度在750℃到810℃时,试样拉伸时没有屈服点延伸,退火温度升高使晶粒长大,这有利于钢板的成形性和磁性能;当退火温度为840℃时,钢板的组织变得不均匀,同时有0.04%的屈服点延伸,这不利于阴罩服役时的形状稳定性.对本阴罩带钢而言,合理的再结晶退火温度为810℃.     

节镍型奥氏体不锈钢组织性能及控制机理研究

节镍型奥氏体不锈钢生产中合理控制其C、N含量和Cr、Ni当量,使其冷加工硬化小,拉深成形性能优异,形变诱导马氏体量少,时效开裂风险小,室温下奥氏体组织稳定是其生产应用的关键技术难点。为此,研究了不同化学成分节镍型奥氏体不锈钢在热轧、退火、冷轧退火后的金相组织及力学性能,分析了奥氏体稳定性和冷轧形变诱导马氏体相变的控制规律。结果表明:试验钢在热轧后奥氏体组织呈未完全再结晶状态,退火后奥氏体组织再结晶充分,晶粒尺寸为12～14 μm,且低的碳含量有利于改善碳化物的析出情况;试验钢冷轧变形过程中马氏体转变受奥氏体稳定性的影响,即受M_d30/50温度控制及化学成分的影响,M_d30/50温度值越高,镍当量越小,奥氏体稳定性越差,形变诱导马氏体含量越高,冷轧变形抗力越大,在退火过程越容易发生马氏体向奥氏体的逆转变,形成晶粒尺寸呈“双峰”状分布的混晶组织。因此,化学成分设计是实现节镍型奥氏体不锈钢性能的基础;同时,将本试验钢冷轧退火温度从1 080 ℃提高到1 100 ℃,且降低退火工艺速度,以延长带钢在退火炉内的时间,使奥氏体晶粒充分长大,控制晶粒尺寸为8.0～9.0级,才能保证钢卷获得良好的使用性能。     

Nb-Ti-Al高温合金的再结晶动力学和晶粒长大行为

研究了Nb-Ti-Al高温合金的静态再结晶行为及晶粒长大行为,并通过实验得出了再结晶动力学和晶粒长大方程.结果表明:冷轧变形后,合金在880～1000℃进行退火处理,可获得均匀、细小的晶粒,再结晶晶粒体积分数与退火时间的关系可用Avrami方程进行描述.随着冷轧变形量的增加,再结晶激活能逐渐减小,其范围为274.05 ～ 198.45 kJ/mol.在850 ～1000℃的温度范围内,研究了加热温度和时间对合金晶粒尺寸变化的影响.     

搪瓷烧制工艺对冷轧搪瓷钢抗鳞爆性能的影响

研究了不同搪瓷烧制温度和保温时间对采用罩式退火生产的超低碳冷轧搪瓷钢板贮氢性能的影响。结果表明,随着搪烧温度的提高和保温时间的延长,试验钢搪烧后的抗鳞爆性能降低;钢板的第二相粒子越小,单位体积内数量越多,分布越弥散,抗鳞爆性能越好;搪瓷烧制会造成超低碳冷轧搪瓷钢的抗鳞爆性能降低,这主要是因为搪烧过程中发生了第二相粒子的回溶和长大,因此应该避免过高的搪烧温度和过长的保温时间。     

工艺参数对冷轧无取向硅钢再结晶织构的影响

分析了硅含量为2.0 wt%的高牌号冷轧无取向硅钢冷轧变形量和不同退火温度对再结晶织构及晶粒尺寸的影响。结果表明,热轧板表面与心部组织和织构的差异对后续冷轧和再结晶退火的织构和晶粒尺寸有明显影响。热轧板表面的退火态晶粒组织使其织构转变滞后于心部,并可造成最终退火后较强的{001}〈110〉织构和均匀的{111}织构,有利于磁性的改善。提高冷变形量会增加再结晶形核率而减小晶粒尺寸,提高再结晶温度不明显改变再结晶织构但增大晶粒尺寸,但应防止过高温度下析出相粒子的回溶。分析表明,热轧板常化工艺,以及二次冷轧加中间退火工艺均有利于改善钢板成品织构,进而改善钢板磁性能。     

700℃超超临界锅炉过热器管材Inconel 740H合金冷变形行为研究

对Inconel 740H合金荒管进行了不同变形量的冷轧实验,分析了其冷变形特性。通过冷变形后不同制度的退火处理,对Inconel 740H合金组织演变规律进行研究,建立了退火过程中再结晶晶粒长大方程。同时引入不均匀因子Z对组织均匀性进行评定。研究表明,Inconel 740H合金中间退火处理中的静态再结晶过程主要受退火温度和保温时间影响,所构建的再结晶晶粒长大方程与实验值吻合度较好。冷轧变形量为20%,中间退火制度为1100℃/5 min时得到的组织最为均匀。     

高强度镀锌用冷轧薄板再结晶温度及性能研究

在连续退火模拟试验机上对低碳冷轧钢板进行退火,研究在不同化学成分、不同退火温度和退火时间下显微组织的演化过程,并分析了退火工艺对钢板硬度和拉伸性能的影响。结果表明,随着C、Mn含量的增加,溶质原子拖曳和第二相析出阻碍了晶粒长大,钢板的再结晶温度升高;增加退火时间,再结晶速度降低,再结晶温度略有下降。根据试验结果进行工业试制,高强度镀锌钢卷力学性能达到标准要求。     

700℃超超临界锅炉材料617B合金冷变形和退火过程中的组织演变

冷变形过程对617B合金管材的尺寸精度、组织和性能具有重要影响。通过对617B合金荒管进行不同变形量的冷轧实验,对其冷变形特性进行研究。对冷变形后的617B合金进行不同制度下的退火处理,对其退火过程中的组织演变规律进行研究,建立退火过程中的再结晶晶粒长大方程。结果表明:所构建的再结晶晶粒长大方程与实验数据值吻合度较好;617B合金退火过程中组织均匀性受退火温度影响最大;由于碳化物条带的存在,退火过程中易出现组织不均匀的现象,综合考虑晶粒尺寸和组织均匀性两个因素最终确定冷轧变形量为20%,中间退火制度为1140℃、10 min时得到的组织最为均匀。