超低碳Ti+Nb-IF钢组织与性能的研究

在实验室条件下研究了Ti+Nb-IF钢再结晶温度与时间以及退火制度对组织与性能的影响.实验结果表明:Ti+Nb-IF钢再结晶开始温度为680 ℃,在800 ℃退火温度下,再结晶完成时间为60 s.当退火温度为870 ℃时,综合力学性能最好,其抗拉强度为313 MPa,屈服强度为156 MPa,伸长率50.8%,n值为0.281,r值为2.07.退火织构特征表现为较强的γ纤维织构和较弱的α纤维织构,γ纤维织构主要为{111}<110>和{111}<112>,最强织构组分在{111}<112>.     

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%。     

连续退火工艺对双相钢金相组织和力学性能的影响

利用河北钢铁技术研究总院连续退火热模拟机研究了退火工艺对双相钢金相组织与力学性能的影响。结果表明,两相区加热温度升高,试样中铁素体含量下降,晶粒细化,马氏体含量升高,屈服强度增加,抗拉强度变化不大,在820～840℃退火时伸长率达到最大值;两相区保温时间增加,组织中铁素体再结晶充分,晶粒长大,马氏体晶粒并无明显变化,室温时双相钢屈服强度与抗拉强度降低,伸长率明显增加;随着时效温度升高,屈服强度缓慢增加,抗拉强度缓慢减小,在时效温度230～270℃时,伸长率随时效温度升高而降低,并在290℃时取得最大值。     

P和B对高强度Ti-IF钢再结晶织构和力学性能的影响

利用电子背散射技术(EBSD)等研究了4种P-B成分(/%:0.076～0.110P和0～0.005 2B)对Ti-IF钢(/%:0.001～0.003C、0.06～0.08Si、0.32～0.38Mn、0.002～0.008S、0.036～0.076Ti、0.002 0～0.004 0N)0.75mm冷轧板810℃ 120 s空冷退火后再结晶织构、强度、伸长率、加工硬化指数(n)和塑性应变比(r)的影响。结果表明,4种P-B成分冷轧Ti-IF钢退火后均发生了完全再结晶,获得多边形铁素体晶粒,主要织构组分是{111}<112>和{111}<110>。当P含量较高(0.110%)、B含量较低(0.000 6%)时钢的强度较高(抗拉强度387.5MPa,屈服强度260 MPa),但r值较低(1.5);P、B含量适量(0.089%P、0.005 2%B),强度和r值均较高(抗拉强度367.3 MPa,屈服强度201.5 MPa,r值1.95)。     

C和Mn元素配分行为对冷轧中锰TRIP钢组织性能的影响

采用冷轧+两相区温轧退火(CR+WR+IA)热处理工艺,研究了两相区退火时间对超细晶铁素体与奥氏体中组织形貌演变、C和Mn元素配分行为以及力学性能的影响。结果表明,冷轧试验钢经两相区形变退火处理后,获得了由铁素体、残余奥氏体或新生马氏体组成的超细晶复相组织。在645℃随退火时间的延长,形变马氏体向逆相变奥氏体配分的C、Mn元素增多,C、Mn元素富集位置增加,同时富Mn区形变马氏体回复再结晶现象明显;伴随少量碳化物溶解,试验钢的屈服强度由741 MPa持续降低到325 MPa。两相区退火10 min时,试验钢力学性能最佳,此时抗拉强度达到最大值1 141 MPa,断后伸长率及均匀伸长率分别为23.6%和18.1%,强塑积达到26.928 GPa·%。     

超快速加热对冷轧IF钢组织和力学性能的影响

超快速加热工艺由于高效和经济的优点而受到广泛的关注,为了研究该工艺对冷轧IF钢组织和性能的影响,设计了两类超快速加热工艺——直接加热和预热工艺,特别地与连续退火工艺进行了比较。与870 ℃保温270 s的连退样品相比,以200~500 ℃/s加热至870 ℃可明显细化IF钢晶粒,采用500 ℃/s超快速加热能够明显提高屈服强度,如抗拉强度可达约300 MPa,而伸长率依然保持在约43%。相比于直接加热,在引入400 ℃的预热段后晶粒可进一步细化,同时由于回复消耗存储能导致再结晶温度显著提高;然而,预热超快速加热工艺会产生{110}<110>织构,并降低了γ织构强度,导致在拉伸变形过程中容易发生减薄进而导致颈缩提前,因而降低了塑性。     

升温速率对冷轧深冲钢再结晶织构形成的影响

采用实验室管式电阻炉对CSP-DC04冷轧深冲板(%:0.02C、0.03Si、0.2Mn、0.02P、0.008S、0.04Als、0.007N)进行了不同升温速率(2、20、350℃/min)和保温时间(10、60、300 min)的再结晶退火试验。采用EBSD、XRD和金相显微分析等手段对再结晶退火后的试验钢进行了显微组织演变规律和再结晶织构形成机制的研究。试验结果表明:对于CSP-DC04深冲钢,保温时间对晶粒形貌影响不大,但是对再结晶织构类型和强度有明显影响;快速升温(350℃/min)退火后,晶粒形貌为等轴状,尺寸较小,随保温时间增加,α-纤维织构和γ-纤维织构强度均增强,再结晶形核机制为定向形核—亚晶合并形核机制;慢速升温(2℃/min)退火后,晶粒形貌为沿轧向拉长的"饼形"状,随保温时间增加,α-纤维织构强度降低,γ-纤维织构强度先增加后下降,再结晶形核机制为选择生长—晶界弓出形核机制。     

热带退火温度对含Sn铁素体不锈钢组织性能的影响

以Cr-Ni资源节约型Sn微合金化铁素体不锈钢为实验材料，利用电子背散射衍射技术、室温拉伸实验、电化学腐蚀实验等手段，分析了不同热带退火温度下实验钢的组织演变和性能变化趋势。结果表明：热带退火温度在900～1 050℃范围内，适当升高热带退火温度，可以使冷轧退火板得到均匀的再结晶组织和强度较高的γ纤维再结晶织构，有利于提高力学性能和耐点蚀性能。热带退火温度为950℃时，实验钢获得了最佳的力学及耐点蚀性能。此工艺条件下，抗拉强度为532 MPa,屈服强度为345 MPa,伸长率为42%,点蚀电位达到0.28 V。通过优化热带退火工艺，含Sn铁素体不锈钢的性能较430铁素体不锈钢显著提高，有望在某些领域成为SUS304奥氏体不锈钢的有力替代。     

薄板坯连铸连轧工艺下Hi-B钢的组织及织构

采用金相显微镜和扫描电镜研究实验室模拟薄板坯连铸连轧（TSCR）工艺试制的高磁感取向硅钢（Hi-B钢）组织、织构的演变特征.研究发现实验室模拟薄板坯连铸连轧工艺试制的Hi-B钢热轧板显微组织及织构在厚度方向上存在不均匀性.常化板表面脱碳层铁素体晶粒明显粗化,常化板织构基本继承了热轧板相应的织构类型,仅织构强度不同.一次大压下率冷轧后,晶粒及其晶界沿轧向被拉长形成鲜明的纤维组织,织构主要为α纤维织构和γ纤维织构,脱碳退火后试样发生回复和再结晶现象并形成初次晶粒组织,脱碳退火后织构分布较为集中.温度升高至1000℃时二次再结晶开始,1010℃时钢中晶粒发生异常长大,高斯织构强度达到61.779.成品磁感为1.915 T,铁损为1.067 W·kg-1.      

异步轧制对Mg-Gd-Y-Zn-Zr板材组织、织构和性能的影响

以Mg-Gd-Y-Zn-Zr挤压态合金为材料，采用同步轧制（SR）和异步轧制（DSR）工艺，通过光学显微镜（OM）、电子背散射衍射（EBSD）、 X射线衍射（XRD）宏观织构检测以及室温拉伸等手段研究了两种轧制方式下板材微观组织的演变、织构组态及力学性能。结果表明：经SR和DSR轧制后，大尺寸的变形组织由于剪切破碎作用被细小的再结晶组织取代，两种轧板表层组织都比中心层组织更加细小均匀；与SR轧板相比，DSR轧板残留的变形区组织很少，动态再结晶程度更高，组织更加均匀；由EBSD分析结果可知，SR和DSR板材的再结晶机制均为连续动态再结晶；SR板材内部存在大量的低角度晶界（67.8%），仍然存在15μm以上的大晶粒，动态再结晶程度不高；DSR板材低角度晶界比例大大降低（25.8%），晶粒尺寸分布均匀，动态再结晶程度较高；SR板材呈现基底织构的特征，织构强度达到13.9; DSR板材基极向横向（TD）和轧向（RD）呈现均匀发散状态，织构强度降低到4.8；相同轧制条件下，DSR板材的抗拉强度和屈服强度分别比SR板材高30.1 MPa和38.2 MPa, DSR板材的延伸率（8.7%）比SR板材...     

退火温度对441铁素体不锈钢组织性能的影响

为探索超纯铁素体不锈钢热轧板材在退火过程中组织和力学性能的演变,对441进行了900～1 050 ℃的退火试验,利用OM、SEM和TEM表征了441在退火过程中显微组织的变化规律,并通过拉伸试验和冲击试验研究了退火温度对力学性能的影响.结果表明,随着退火温度升高,轧制组织发生再结晶,且晶粒逐渐长大.退火后441热轧板材...     

屈服强度450 MPa级新型耐候钢研制

 通过连续冷却相转变行为研究,成功试制了20 mm厚屈服强度450 MPa级耐候钢板,并对钢板的显微组织、力学性能、耐腐蚀性能及焊接性能进行了分析。连续冷却相变行为和钢板试制结果表明：精轧温度约为850 ℃、累计压下率不小于0.6、轧后冷速为15～30 ℃/s、终冷温度不大于579 ℃可以得到以多边形铁素体（晶粒尺寸为3～10 μm）和退化珠光体为主并含有少量马奥岛（M-A组元）的钢板,其屈服强度和抗拉强度分别为458和557 MPa,伸长率不小于 28%,－60 ℃冲击功不小于 287 J,其优异的低温冲击韧性与钢板有效晶粒尺寸较小以及大角度晶界所占比例较高有关。72 h亚硫酸氢钠和氯化钠溶液周期性浸润试验结果显示,试制钢板的耐蚀性能比Q345B分别提高了约49%和40%。对试制钢板进行线能量为30 kJ/cm的埋弧焊焊接试验,得到的焊接接头热影响区熔合线处－40 ℃冲击功为156 J。     

退火工艺对GH4169合金带材组织和力学性能的影响

为解决GH4169合金带材国产化制备工艺不成熟导致的组织及性能控制不稳定问题,对厚度为0.4 mm的GH4169合金带材的热处理工艺进行研究。讨论了不同退火温度、不同保温时间对带材金相组织、力学性能的影响,结果表明,退火温度对带材显微组织和力学性能存在显著影响,随着退火温度的提高,合金带材晶粒尺寸增大,同时合金抗拉强度、屈服强度和硬度呈下降趋势,而伸长率呈升高趋势;适当缩短保温时间可以使晶粒尺寸均匀,并起到细化晶粒的作用,与此同时,合金力学性能表现出抗拉强度、屈服强度和硬度增大,同时伸长率呈下降趋势。综合分析组织及性能,0.4 mm的GH4169合金带材最佳退火工艺为退火温度1 050℃、保温时间1.5 min,在该工艺下带材的晶粒度为8.5级,抗拉强度为870.5 MPa,屈服强度为389.5 MPa,伸长率为51.5%,维氏硬度为204HV1。     

C和Mn元素配分行为对冷轧中锰TRIP钢组织性能的影响

采用冷轧+两相区温轧退火（CR+WR+IA）热处理工艺,研究了两相区退火时间对超细晶铁素体与奥氏体中组织形貌演变、C和Mn元素配分行为以及力学性能的影响。结果表明,冷轧试验钢经两相区形变退火处理后,获得了由铁素体、残余奥氏体或新生马氏体组成的超细晶复相组织。在645℃随退火时间的延长,形变马氏体向逆相变奥氏体配分的C、Mn元素增多,C、Mn元素富集位置增加,同时富Mn区形变马氏体回复再结晶现象明显;伴随少量碳化物溶解,试验钢的屈服强度由741持续降低到325MPa。两相区退火10min时,试验钢力学性能最佳,此时抗拉强度达到最大值1141MPa,断后伸长率及均匀伸长率分别为236%和181%,强塑积达到26928MPa·%。     

晶粒细化对奥氏体不锈钢高温力学性能的影响

摘要：对粗晶201LN奥氏体不锈钢采用60%冷变形结合700℃退火120s工艺制备超细晶奥氏体不锈钢,研究晶粒细化对奥氏体不锈钢高温力学性能的影响。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子背散射衍射技术对粗晶和超细晶奥氏体钢进行了组织表征,并使用万能试验机测试20和650℃环境下力学性能。结果显示粗晶奥氏体不锈钢经过冷变形结合退火工艺处理,平均晶粒尺寸由18μm细化为0.9μm,屈服强度由383MPa提高到704MPa,而伸长率由63.8%下降到46.3%,表明晶粒细化能有效提高奥氏体不锈钢屈服强度的同时较小损害塑性,TEM证实其形变机制均为形变诱导马氏体和孪生协同作用。当温度由20℃提高到650℃时,粗晶奥氏体不锈钢屈服强度和伸长率分别下降到180MPa和28.1%,超细晶奥氏体不锈钢屈服强度和伸长率分别为384MPa和24.2%。这表明在650℃高温环境下细晶强化作用仍然有效,粗晶和超细晶奥氏体不锈钢也有较好的塑性,其形变机制分别变为位错滑移和位错滑移+层错+孪生。     

Recrystallization kinetics of an austenitic high-manganese steel subjected to severe plastic deformation

The evolution of the microstructure and the properties of an austenitic high-manganese steel subjected to severe deformation by cold rolling and subsequent recrystallization annealing is investigated. Cold rolling is accompanied by mechanical structural twinning and shear banding. The microhardness and microstructural analysis of annealed samples are used to study the recrystallization kinetics of the high-manganese steel. It is shown that large plastic deformation and subsequent annealing result in rapid development of recrystallization processes and the formation of an ultrafine-grained structure. A completely recrystallized structure with an average grain size of 0.64 μm forms after 30-min annealing at a temperature of 550°C. No significant structural changes are observed when the annealing time increases to 18 h, which indicates stability of the recrystallized microstructure. The steel cold rolled to 90% and annealed at 550°C for 30 min demonstrates very high strength properties: the yield strength and the tensile strength achieve 650 and 850MPa, respectively. The dependence of the strength properties of the steel on the grain size formed after rolling and recrystallization annealing is described by the Hall–Petch relation.     

热处理对工业纯锆管材组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对R60702工业纯锆管材力学性能和显微组织的影响。结果表明:工业纯锆管材热处理制度为600℃×60 min时能够得到优异的力学性能,抗拉强度为492.5 MPa,屈服强度为330 MPa,延伸率为35%;经两辊、三辊冷轧加工的19.05 mm×1.65 mm工业纯锆管材,当热处理温度低于550℃时,组织未发生完全再结晶,温度为580℃时,组织为细小的再结晶组织,温度为600、630℃时,仍为细小等轴晶;热处理时间对显微组织的影响不明显,随着热处理时间延长,晶粒无明显长大,粒径约为10μm;通过成分及加工工艺优化可进一步提高工业纯锆管材各项性能。     

钽合金零件冷摆碾成形组织性能研究

通过合理控制冷摆碾成形工艺参数,成功制备出形状尺寸满足要求、表面质量良好的钽合金薄壁回转体零件,研究了冷变形后钽合金的再结晶退火工艺,检测了退火后钽合金零件的力学性能和硬度分布,观察了径向不同位置的显微组织。结果表明,经过1 350℃×60 min真空退火,钽合金发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸50μm左右,零件不同位置的组织均匀性较好,抗拉强度达到360 MPa,延伸率45.5%。     

热处理对Ti-5331合金板材组织及力学性能的影响

研究了核反应堆壳体用Ti-5331合金热轧板材在不同退火温度下的显微组织与力学性能。结果表明:Ti-5331合金板材在相变点以下随着退火温度的升高,初生α相含量逐渐减少,β转变相含量明显增加。当退火温度为700℃时,开始发生静态再结晶,800℃时为等轴组织,900℃时为双态组织,950℃时为网篮组织。随着退火温度的升高,合金板材的抗拉强度先下降后上升,屈服强度呈下降趋势,屈强比逐渐减小;当退火温度在相变点以下时,板材冲击韧性随退火温度升高呈上升趋势,当超过相变点后冲击韧性急剧下降;退火温度对塑性影响较小。经900℃×1 h/AC退火处理的Ti-5331合金板材有着较好的综合性能,抗拉强度为920 MPa,延伸率为15%,V型缺口冲击韧性达到93 J/cm^2。