基于组织均匀性的690合金管冷轧及退火工艺优化

针对国产690合金成品管晶粒组织均匀性控制差的问题,引入不均匀因子Z评定组织均匀性,设计单、双道次冷轧和退火实验.实验结果表明:690合金荒管经变形量50%的单道次冷轧,在1100℃下保温5 min的中间退火处理后晶粒组织最均匀;荒管经一二道次变形量依次为50%、70%的双道次冷轧,两道冷轧工序之间采用1100℃保温时间5 min的中间退火,最后在1060℃下保温5 min或者1100℃保温3 min进行固溶处理获得的组织均匀性最好.      

Zn-Cu-Ti变形锌合金异常力学行为

发现了Zn-Cu-Ti合金具有"加工软化"和"退火硬化"等异常力学行为.采用SEM、TEM、EDS等手段对合金冷轧和热处理态显微组织进行观察和分析.结果显示,该合金冷轧初始阶段(0%~40.6%),硬度略微升高,而继续提高变形率到40.6%~85.7%,合金硬度明显下降,表现出剧烈的"加工软化"行为.冷轧变形时,应变诱发动态再结晶,第二相析出增多,固溶Cu、Ti原子减少,固溶强化显著减弱,是引起合金"加工软化"的主要原因.对经过85.7%冷轧变形的带材在195℃和215℃下退火,带材强度显著升高,表现出明显的"退火硬化",且215℃退火比195℃退火同样时间的强度高.退火时第二相分解,Cu、Ti原子固溶于基体,固溶强化效应高于第二相强化,使合金表现出"退火硬化"行为.     

Zn-Cu-Ti变形锌合金异常力学行为研究

发现了 Zn-Cu-Ti 合金具有“加工软化”和“退火硬化”等异常力学行为. 采用 SEM、TEM、EDS 等手段对合金冷轧和热处理态显微组织进行观察和分析. 结果显示,该合金冷轧初始阶段（0 %~40.6 %）, 硬度略微升高,而继续提高变形率到 40.6 %~85.7 %,合金硬度明显下降,表现出剧烈的 “加工软化 ” 行为. 冷轧变形时,应变诱发动态再结晶,第二相析出增多,固溶 Cu、Ti 原子减少,固溶强化显著减弱,是引起合金“加工软化”的主要原因. 对经过 85.7 %冷轧变形的带材在 195 ℃和 215 ℃下退火,带材强度显著升高,表现出明显的“退火硬化”,且 215 ℃退火比 195 ℃退火同样时间的强度高. 退火时第二相分解,Cu、Ti 原子固溶于基体,固溶强化效应高于第二相强化,使合金表现出“退火硬化”行为.      

180℃形变热处理对2519A铝合金性能的影响

研究了2519铝合金薄板经180℃不同时效状态的性能。结果表明：时效前，合金经冷轧预变形处理后，硬度提高，且随预变形量的增加，合金到达峰值时效的时间缩短；当冷轧变形量在0％～25％之间时，预变形量越大，晶内析出物CuAl2越细小、弥散。固溶温度为530℃，变形量25％，时效温度180℃，时间2．5h时，薄板的力学性能最好。     

Cu-10Ni-4.5Sn弹性合金的固溶时效与组织性能研究

作为生产仪器、仪表和电器等产品中的重要组成元件的弹性材料,Cu-Ni-Sn系合金以其优良的抗应力松弛、耐磨、抗蚀、高弹、高强及导电热稳定等特性被大量用于制造各种形式的弹性元件。以Cu-10Ni-4.5Sn合金的冷轧板坯为对象,研究冷轧加工及热处理工艺条件(固溶温度与时效温度及保温时间)对合金的组织及性能的影响。试验研究表明:固溶处理前进行冷轧变形可使晶粒破碎,利于固溶处理中溶质原子在合金中形成均匀弥散分布的过饱和固溶体。固溶处理温度的高低不仅影响第二相在基体中的溶解程度,还影响合金的回复再结晶过程进行的程度。溶质原子的固溶度及晶粒尺寸共同作用于后续的时效处理过程,影响强化效果。研究采用全面试验的形式,对各种状态下合金的组织及性能进行检测分析,变形程度为68%的Cu-10Ni-4.5Sn合金冷轧板坯为原料的最佳热处理条件是800℃×1 h固溶处理,经总加工率为85%冷轧,400℃×6 h时效处理后的带材,其抗拉强度为1275.9 MPa,维氏硬度为378.6 Hv,伸长率为3.0%,电导率为15.1%IACS。     

固溶处理温度对冷轧Inconel 601镍基合金管材组织及性能的影响

通过金相显微镜、扫描电子显微镜、力学试验和腐蚀试验等研究了960～1040℃固溶温度对冷轧Inconel 601合金管材微观组织和性能的影响。固溶温度从960℃升高到1040℃时，合金管再结晶晶粒尺寸逐渐长大，长大速率先慢后快，这主要与析出相的溶解和元素活度有关。此温度范围内，保温15 min的晶粒长大激活能为393.08 kJ/mol,且合金的拉伸性能与晶粒尺寸之间的关系满足Hall-Petch关系式。固溶温度约在1020℃时，硬度曲线与延伸率曲线出现交点，此时的腐蚀速率也较低且稳定。1020℃保温15 min为Inconel 601合金Φ159.2 mm×5.1 mm管的最优固溶处理工艺。     

冷轧变形对CuNiCoSi合金组织和性能的影响

为通过形变热处理进一步提高CuNiCoSi合金的力学性能，对去应力热处理后1.0 mm厚的Cu-1.6Ni-1.2Co-0.6Si（质量比）合金带材分别进行了不同变形量的冷轧、固溶、时效和进一步冷轧，研究了固溶前和时效后冷轧对合金组织和性能的影响。结果显示：固溶前的冷轧变形量越大，固溶后晶粒组织越细，且这种晶粒组织可在时效后、时效+轻度冷轧后保留，从而提高合金强度，但韧化效果不明显。时效后冷轧可进一步提高CuNiCoSi带材的强度，对电导率影响不大，但塑性明显降低。通过冷轧-短时固溶-时效-冷变形组合处理，预期可获得屈服强度≥850 MPa、电导率≥40%IACS（国际退火铜标准）的CuNiCoSi合金带材。     

铸轧3003冷轧工序组织和性能控制

试验和讨论了铸轧3003冷轧工序退火温度与保温时间,冷变形量对该合金板带材再结晶退火后组织与性能的影响规律,提出了一些可获得良好晶粒度和机械性能的控制方法。     

2195铝锂合金轧制工艺研究

通过2195铝锂合金热轧、中间退火及冷轧试验，确立了合金适宜的热轧加热温度和退火温度，认为该合金冷轧变形量在不大于60％范围内对成品板材力学性能影响不大。     

3003铝合金板带材生产工艺研究

试验和讨论了铸轧3003冷轧生产工序的退火温度与保温时间,冷变形量等对该合金板带材再结晶退火后组织与性能的影响,提出了一些可获得良好晶粒度和机械性能的生产工艺技术.     

Zr-Sn-Nb-Fe合金加工过程中再结晶退火处理研究

以Zr-1.0Sn-1.0Nb-Fe合金为研究对象,对其挤压管坯、一次冷轧管坯及二次冷轧管坯进行真空退火处理,并采用偏光显微镜对每道次退火后的金相组织进行观察分析,研究了不同挤压温度以及不同退火制度对Zr-Sn-Nb-Fe合金再结晶退火处理的影响。结果表明:同一加工态下,600℃的挤压管坯在640℃/2 h退火发生再结晶程度大于640℃的挤压管坯,再结晶温度随挤压温度的降低而降低;在600℃的退火温度下,延长保温时间对锆合金再结晶程度影响不大;对挤压管坯、一次冷轧管坯的最佳退火温度为600℃/2 h,二次冷轧管坯的最佳退火温度为580℃/2 h或590℃/2 h。     

Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金研究

研究了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的冷轧变形、热处理及其对合金组织和性能的影响。试验结果表明:该合金具有优异的冷轧变形能力,当冷轧变形量达70%时,板材边缘仍无裂纹产生。800℃固溶处理不同冷轧变形程度的板材,拉伸强度无明显变化,而对延伸率有一定影响,当变形量达30%以上时,延伸率增至稳定值。该合金的β转变温度约为750℃,当在此温度以上固溶处理时,晶粒尺寸随温度提高而长大,但长大速度甚缓。时效温度对Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的拉伸性能影响显著,合金强度随时效温度提高而降低,延伸率则提高。测试了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的高温拉伸性能和300℃的热稳定性能,说明该合金可在时效状态下长期使用。     

超（超）临界锅炉用10Cr18Ni9NbCu3BN钢制管工艺研究

系统地分析研究了10Cr18Ni9NbCu3BN钢的热穿孔工艺、冷轧工艺、半成品高温软化工艺和成品固溶工艺以及冷轧变形量对成品晶粒度均匀性的影响,重点研究讨论了半成品管不同软化温度和不同保温时间以及成品管不同固溶温度和不同保温时间对成品晶粒度的影响。     

固溶处理对Al-1.5Si-1.2Mg-0.6Cu-0.3Mn铝合金组织性能的影响

对汽车车身板用Al-1.5Si-1.2Mg-0.6Cu-0.3Mn铝合金冷轧薄板进行了固溶处理,研究了固溶温度、时间对第二相、晶粒及成形性能的影响规律.结果表明:在500～555℃之间进行固溶处理时,固溶温度升高,基体中残留的第二相数量逐渐减少,而再结晶晶粒尺寸形态变化不大;合金板材的强度和延伸率单调增大,,IE单调减小,n,r15变化不大.1.2 mm厚的冷轧合金薄板在540℃固溶处理时,保温时间需接近30 min才可使其具有良好的成形性,继续延长保温时间至180 min其成形性能变化不大.1.2 mm厚的A1-1.5Si-1.2Mg-0.6Cu-0.3Mn铝合金冷轧薄板合适的固溶处理温度为540℃,保温时间应接近30 min.常规T4状态的6xxx系铝合金薄板直接在汽车厂冲压成形后的烤漆涂装处理并不能起到提高车身构件强度的作用.     

5A90板材固溶热处理工艺研究

通过光学显微镜观察和拉伸性能试验,研究了固溶处理温度和固溶保温时间对5A90合金板材组织与性能的影响。结果表明,5A90合金过烧温度超过535℃,较佳的固溶温度在450～460℃范围,材料可获得较好的强塑性匹配。1.5mm板材固溶保温10分钟即可,延长固溶保温时间,强度会有所降低。     

固溶温度对ΦS3105合金Φ63mmx10mm冷轧管晶粒长大倾向的影响

试验用NS3105合金（/%:0.021C,0.06Si,0.02Mn,0.0007S,0.007P,29.75Cr,59.90Ni,9.88Fe,0.0100N）经12t真空感应炉熔炼,保护气氛电渣重熔成3t锭,锻造开坯Φ236mm坯,热挤压成Φ95 mm×16mm蒸管,再冷轧成Φ63mm×10mm管。研究了冷轧管800~1140℃ 5~5min固溶处理对其组织的影响。结果表明,NS3105合金热加工管经60%变形量冷轧后,合金原有的等轴晶粒发生较大变形,冷轧管变形晶粒800℃开始发生回复再结晶,950℃基本完全再结晶;随着温度提高和时间加长,冷轧管再结晶晶粒不断长大,950~1080℃时,晶粒长大不均匀,出现混晶和粗细晶条带;1080~1120℃时,晶粒长大较均匀;大于1120℃,冷轧管晶粒长大明显,组织较粗大,NS3105合金冷轧管最佳固溶处理温度为1080~1120℃。     

退火制度对2024铝合金冷轧板材力学性能的影响

本文对冷轧变形后的2024铝合金板材进行不同的退火处理工艺,退火温度为300℃～440℃之间每隔20℃取一个点,退火保温时间分别为20min、50min、80min、110min,并对退火处理后的合金进行力学性能的对比分析研究。结果表明:退火温度越高,保温时间越长,抗拉强度、屈服强度下降幅度较小,变化不明显,延伸率大幅提高。     

固溶处理对GH3128合金奥氏体晶粒长大的影响

研究了固溶温度和保温时间对GH3128合金奥氏体晶粒长大的影响。结果表明:随着固溶温度的升高和保温时间的延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大;与保温时间相比,加热温度对晶粒尺寸的影响更显著;当固溶温度≥1 180℃时,随着温度的升高或保温时间的延长奥氏体晶粒长大速率明显加快,当固溶温度1 180℃时,保温时间对奥氏体晶粒的长大影响较小;通过线性回归分析建立了GH3128合金在不同固溶温度和保温时间下的晶粒长大模型。     

Al-Zn-Mg-Sc合金连续冷却转变曲线的测定

测定了Al-Zn-Mg-Sc合金固溶处理后的连续冷却转变(CCT)曲线,通过动态电阻法测得冷却过程的电阻-温度曲线,根据曲线斜率的变化规律确定相变开始点、结束点以及临界冷却速度范围,绘制出该合金的CCT图,通过扫描电镜和透射电镜分析观察连续冷却过程的组织转变.结果表明,动态电阻法测得的CCT图是可信的;在470℃,保温1 h固溶处理后,抑制相变发生的临界冷速在2 168.0℃/min以下,但高于716.8℃/min,相变主要集中在150~420℃的温度区间发生;当冷却速度较慢时,平衡相η在晶内和晶界大量析出并逐渐长大和粗化,当冷却速度较快时,合金保持了较高的过饱和度,冷却到70℃以下仍有相变发生.     

固溶温度对NS3105合金Φ63 mm×10mm冷轧管晶粒长大倾向的影响

试验用NS3105合金(/%:0.021C,0.06Si,0.02Mn,0.0007S,0.007P,29.75Cr,59.90Ni,9.88Fe,0.0100N)经12 t真空感应炉熔炼,保护气氛电渣重熔成3 t锭,锻造开坯Φ236 mm坯,热挤压成Φ95 mm×16 mm蒸管,再冷轧成Φ63 mm×10 mm管。研究了冷轧管800~1 140℃5~15 min固溶处理对其组织的影响。结果表明,NS3105合金热加工管经60%变形量冷轧后,合金原有的等轴晶粒发生较大变形,冷轧管变形晶粒800℃开始发生回复再结晶,950℃基本完全再结晶;随着温度提高和时间加长,冷轧管再结晶晶粒不断长大,950~1 080℃时,晶粒长大不均匀,出现混晶和粗细晶条带;1 080~1 120℃时,晶粒长大较均匀;大于1 120℃,冷轧管晶粒长大明显,组织较粗大,NS3105合金冷轧管最佳固溶处理温度为1 080~1 120℃。