复合轧制工艺对Al/Mg复合板冶金结合层组织和性能的影响

采用AZ31镁合金和纯铝进行高温复合轧制制备镁-铝复合板,使其兼具铝的表面耐蚀性和镁合金的高比强度特性.采用金相显微镜、扫描电子显微镜和电子万能拉伸机等设备,研究了不同热轧温度及退火工艺参数对铝-镁复合界面的显微组织和结合强度的影响.结果表明:300℃轧制,镁-铝复合板出现严重边裂;450℃轧制,边裂消失;在轧制温度为400℃、压下率为50%、300℃退火2 h的条件下得到的复合板界面结合强度最大,为7.5 MPa.     

热轧7075/AZ31B复合板的显微组织及结合性能

为了研究热轧铝/镁复合板结合强度的变化规律,本文综合考虑压下率、轧制温度和轧制速度等多种轧制参数,单道次热轧制备了7075 Al/AZ31B Mg复合板。结果表明:在复合板轧制过程中由于热和强变形作用组织发生了动态再结晶,且增大轧制速度有助于镁基体产生完全动态再结晶。在相同轧制温度下,铝镁复合板结合强度均随压下率增加先升高后降低;强度升高是由于界面元素扩散宽度的增大和镁合金近界面晶粒组织的细化所致,强度降低是由于大变形导致镁基体近界面处产生裂缝,以及塑性功产生热量过多使得镁基体温度升高导致的镁侧晶粒长大所致。对复合板进行拉剪实验,铝镁结合界面剪切强度较低时,断裂发生在复合界面处且成脆性断裂特征,强度较高时断口形貌呈韧性断裂特征,断裂发生在镁基体侧。      

基于FEM分析轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律

基于FEM(finite element method)研究了轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律。选用Normalized Cockcroft&Latham损伤模型,在轧制温度为400℃、轧制速度为0.5 m·s^-1的条件下,对规格为50 mm×20 mm×15 mm的AZ31B镁合金板材预先使用凸度轧辊制备不同形状的板坯,使板坯中部的变形量一致,边部比中部分别高出2,4和6 mm,然后分别进行多道次、小压下率和单道次、大压下率平辊轧制模拟仿真。结果表明,轧制预变形能够显著降低镁合金板材边部的损伤,经多道次轧后板材边部的拉应力减小,应力三轴度降低,边部与中部的应变差值减小,边部金属与中部金属流动趋于同步,且在预设仿真方案范围内边部凸度越大,轧后板材边部的损伤值越小,最小损伤值为0.729。对镁合金板材预变形后可实现单道次、大压下率轧制,板材的边部温度和应变速率均有所增加,有利于降低轧制过程中的边部损伤。研究结果可为少或无边裂镁合金板材轧制工艺制定提供理论依据。     

热轧钛/钢复合板显微组织和性能

为了研究轧制温度和压下率对钛/钢复合板复合强度的影响,采用真空热轧法制备了TA2/Q235B复合板,利用扫描电子显微镜、能量色散谱仪对复合板界面组织特征进行了观察。结果表明,在轧制温度为850~1 050℃时,随着温度的升高,靠近复合界面碳钢侧的铁素体区厚度增加,同时,复合界面上生成的化合物增多,使复合面的剪切强度降低。大压下率更有利于提高复合强度,在轧制温度为850和950℃、压下率为58%和轧制温度为1 050℃、压下率为70%时,复合面剪切强度均达到了国家标准中0类钛/钢复合板标准。     

叠轧Ti/Al复合板结构与力学性能研究

在室温条件下,通过叠轧方法制备了Ti/Al 7层复合板,并在不同温度下进行了退火处理。采用光学显微镜(OM)观察了复合板界面的连接质量,利用扫描电镜(SEM)研究了不同退火温度下复合板Ti/Al界面处的元素扩散行为,并通过拉伸试验研究了原始板材与复合板的力学性能。研究结果表明,轧制压下量对板材变形均匀性及界面结构影响显著,当轧制压下量为60%时,复合板结合质量良好,层状结构完整。当轧制压下量为70%时,Ti层局部产生开裂,使两侧铝层相连,不能保持层状结构。随着退火温度的升高,Ti/Al界面处Ti,Al元素扩散距离增加,Al元素扩散距离大于Ti元素的扩散距离,并有少量的第二相生成。Ti/Al复合板的屈服强度介于原始钛板与原始铝板屈服强度之间,高于混合定律计算值,延伸率低于原始板材,并且随着应变速率的增加,复合板材屈服强度及抗拉强度提高。     

矩形断面铜包铝连铸坯轧制成形导电扁排的工艺及性能

采用水平连铸直接复合成形工艺制备了断面尺寸为50 mm×30 mm×3 mm×R4 mm的铜包铝复合棒材,通过多道次平辊轧制和精整拉拔,制备了断面尺寸为60 mm×8 mm的铜包铝复合扁排,研究了合理的轧制工艺、扁排的力学和导电性能.结果表明:扁排的最终轧后宽度与侧边部开裂具有相关性,可通过轧制过程的压下量分配和轧制温度控制扁排宽度,从而防止边部开裂.合理的轧制温度为室温至200℃.在室温平辊轧制时,较为合理的轧制制度为5道次平辊轧制,第1道次压下率为20%左右,最大道次压下率为30%左右.轧后经1道次精整拉拔,可获得外形尺寸精确、表面质量良好的铜包铝复合扁排.经退火处理后,铜包铝复合扁排电阻率为2.084×10-8Ω·m,抗拉强度为122.7 MPa,延伸率为22.0%,界面剪切强度为25.9 MPa.      

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%。     

异步轧制铜/铝双金属复合板变形行为的研究

采用异步轧制复合工艺制备了铜/铝双金属复合板,分析了轧制工艺参数对复合板变形行为的影响,结合轧制变形区金属受力状态探讨了复合过程中的金属变形及流动规律.结果表明:异步轧制变形区内界面摩擦剪切作用直接影响母材的受力状态,共同变形区内双金属间的搓轧作用对金属流动及结合效果影响最大.异步速比越大,硬质金属变形越大.总压下率增大时,组元金属压下率均呈正比关系增加,且软、硬两种金属的压下率差值越来越小.     

热加工工艺对Ti70板材组织和力学性能的影响

文章对Ti70钛合金进行了不同轧制工艺条件下的轧制试验，并结合后续的退火试验，对不同轧制工艺以及热处理工艺对板材的微观组织、力学性能的影响进行了表征分析。轧制工艺条件主要包括火次加热温度、单道次变形量、成品热处理温度。试验结果表明适当降低成品火次轧制温度，在较低温度下发生了较大变形，畸变能大、形核点多，因而随后退火后再结晶更加充分，组织更细小、均匀，α相等轴化程度更高，能够有效提高板材强度约30 MPa。同时采用700℃热处理时，板材强度和塑性匹配较好。     

退火温度对Cu/Mo/Cu轧制复合板微观组织和力学性能的影响

对Cu/Mo/Cu板材进行了单道次复合轧制,研究了退火温度对Cu/Mo/Cu复合板微观组织和力学性能的影响。结果表明:退火温度对铜板的微观组织影响较大。随着退火温度的升高,复合界面处的细小晶粒分布趋于均匀;当温度高于400℃时,铜晶粒发生再结晶长大,组织粗化。随着退火温度的升高,复合板的结合强度逐渐升高;400℃时达到最大值76 MPa;温度继续升高时,结合强度迅速下降。复合机制主要为裂口结合机制。     

异步轧制AZ31镁合金板材的晶粒细化及性能

采用上下轧辊速比1.125的异径异步轧制方法对AZ31镁合金板材进行轧制。采用光学显微镜、X射线衍射仪和电子拉伸机等设备分析轧制前后AZ31镁合金板材的微观组织和力学性能。结果表明:AZ31镁合金热挤压板坯在加热到350℃后,经一道次38%压下率的异步轧制,可获得平均晶粒尺寸为2.8μm的等轴晶粒,板材轧制方向的伸长率和抗拉强度显著增加;轧制过程中形成了非基面晶粒取向;伸长率的增大与晶粒细化和非基面织构的形成有关,抗拉强度的增大归因于晶粒的显著细化效应。     

轧制法生产不锈钢复合板工艺研究及应用

介绍了轧制法生产不锈钢复合板的技术,并以304不锈钢和Q345R两者复合轧制为例,分析了采用该方法生产复合钢板的力学性能及复合界面组织形貌结构特征。结果表明,采用轧制法生产不锈钢复合钢板结合面无锯齿形,基层、复层组织均良好,板材拉伸断口无分层及白斑,力学性能完全满足不锈钢复合板的要求。     

镁合金板材大应变轧制工艺探讨

镁合金是最轻的结构金属,从而使镁合金广泛应用在工业的各大领域,但镁合金的结构为秘排六方结构,在室温下滑移系较少,导致轧制成型能力比较差,这给镁合金轧制工艺带来很大困难。一般情况下,都采用传统小应变多道次轧制工艺,这一方法在生产镁合金板材时常常存在生产效率较低,成本相对比较高等问题,不适合工业批量生产,同时在很大程度上约束了变形镁合金的发展空间。为了大幅度提高镁合金板材的生产效率和成本节约,本文主要针对Mg-Al-Zn系镁合金板材单道次大应变轧制技术进行试验研究。     

28MnSiB钢形变热处理研究

本文研究了加热、轧制温度、压下率和回火温度等对形变热处理28MnSiB钢各项力学性能的影响,探讨并确定了适宜的形变热处理工艺参数。     

钢和铝异温轧制复合机理的研究

研究异温轧制复合工艺制度对钢和铝复合板初结合强度的影响，结果表明，轧制变形程度和铝层加热温度都是影响复合板初结合强度的主要因素，利用扫描电镜观察分析复合界面形貌，并对微区成分分析证明，异温轧制复合有不同于室温固相复合的结合机制。     

Mg-8Li-3Al-Y镁锂合金板材热轧及退火组织与性能

研究了Mg-8Li-3Al-Y合金在温度为280℃时多道次不同压下率的轧制变形以及轧后热处理,通过金相(OM)显微组织观察、力学性能测试、扫描电子显微镜(SEM)断口形貌分析的方法,获得此合金不同压下率及轧后热处理的组织性能变化规律。研究结果表明:随着压下率的增加,轧后α相沿轧制方向明显延长,晶粒明显细化,在压下率为80%时,形成了强烈的纤维组织。热轧板材经350℃×2 h退火处理后,大部分α相形成了"竹节状"组织,并有一定数量的球状α相。压下率为80%热轧板材的抗拉强度、延伸率以及维氏硬度分别为195.75×106Pa,18%和HV74.84,经退火后热轧板材的抗拉强度、延伸率、维氏硬度分别为188.09×106Pa,34%和HV66.01;压下率为80%的热轧Mg-8Li-3Al-Y合金板材的拉伸断裂方式为准解理断裂,退火后合金板材的拉伸断裂方式为解理+韧窝混合断裂。这说明轧后热处理可以使合金在小幅度地降低硬度和强度的情况下,大幅度地提高合金的塑性。     

锅炉用碳素钢板控制轧制的研究

本文通过研究控制轧制对钢的组织和性能的影响,确定了控制轧制技术对20g钢板的适宜性。研究轧制道次及压下率对变形奥氏体的再结晶和晶粒大小的影响结果表明:热轧奥氏体晶粒是逐道细化的,但前两道轧制细化作用最大,随后道次细化作用逐渐减弱;在以20％的道次压下率轧制时,除第一、四道外,变形奥氏体都发生充分的再结晶,而在以10％的道次压下率轧制时,在所有道次中都只发生部分再结晶,20％的道次压下率要比10％为好。轧制道次及压下率对20g钢板轧后铁素体晶粒尺寸的影响规律表明:奥氏体再结晶区轧制的道次压下率及终轧温度是决定轧后铁素体晶粒大小的主要工艺参数。根据本实验结果拟定了适宜的轧制工艺参数。     

基于降低轧机负荷的高性能特厚钢板轧制工艺

为了得到综合性能合格的特厚钢板产品,对特厚钢板轧制工艺进行优化,通过轧机扭矩测试、钢板显微组织与力学性能分析,研究轧制道次压下率、轧制速度和开轧温度对轧机轧制过程扭矩及钢板力学性能的影响.结果表明,提高开轧温度、降低粗轧道次的轧制速度,可有效控制钢板的变形抗力、降低轧机负荷、增加钢板芯部的变形量,使得试验钢板的各项力学...     

热处理对ARB1060纯铝组织与性能的影响

在室温条件下对1060工业纯铝进行7道次的累积叠轧焊轧制,将综合力学性能较好的ARB道次试样进行热处理实验研究,分析经过ARB剧烈塑性变形的金属材料在热处理条件下其微观组织与力学性能的变化。实验结果表明,ARB 5道次材料的综合力学性能较好,其抗拉强度为210 MPa,延伸率为9.3%。ARB 5道次试样在200℃以下温度条件下进行热处理,其拉伸性能稳定,显微组织处于回复阶段,超细晶材料组织和性能具有良好的稳定性。     

轧制压下率对大厚度同材质复合板复合层影响的研究

舞钢通过真空焊接制坯+复合轧制技术,生产150 mm以上厚度、20 t以上单重复合钢板。在轧制过程中,发现单道次轧制压下率对复合板的复合层界面结合能力有显著影响。当单道次轧制压下率8%时,复合层结合能力弱,存在中线现象,按照ASTM A435/A435M标准探伤不合格;当有2个以上单道次轧制压下率在8%~15%时,复合层组织上存在较少的氧化物质点,结合层剪切强度在240 MPa附近;当有2个以上单道次轧制压下率15%时,复合层结合能力强,结合层剪切强度在350 MPa以上。