冷轧和退火处理对C-276镍合金管材组织与力学性能的影响

对C-276镍合金管材进行冷轧,并进行了不同温度的退火处理,研究了冷轧加工和退火处理对镍合金管材显微组织和力学性能的影响。结果表明:管材经50%变形量冷轧加工后,晶粒破碎,显微组织沿轧制方向呈现纤维状,抗拉强度1210 MPa,屈服强度1000 MPa,伸长率22%;1000℃退火时,显微组织处于回复阶段,仍为拉长的纤维状,抗拉强度为1160 MPa,屈服强度815 MPa,伸长率26%;1050℃退火时,轧制流线消失,部分组织发生再结晶,抗拉强度1050 MPa,屈服强度750 MPa,伸长率32%;1100℃退火时,显微组织发生完全再结晶,抗拉强度868 MPa,屈服强度397 MPa,伸长率53%,强度大幅下降,伸长率大幅上升;1150℃退火时,晶粒与1100℃退火相比没有明显变化,力学性能稳定,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为838 MPa、379 MPa和54.5%。     

冷轧退火工艺对铝镁合金组织性能的影响

以半连续铸造Al-4.2Mg合金为对象,研究了冷轧退火处理工艺对其微观组织和力学性能的影响。结果表明,在冷轧过程中,随着压下率的增大,冷轧板材的抗拉强度和屈服强度逐渐提高,伸长率逐渐下降。冷轧板在经过320℃退火保温l h后,抗拉强度达到220 MPa,屈服强度达到80 MPa,伸长率达到30%。     

退火工艺对中碳钢热轧板组织和力学性能的影响

利用SEM、EBSD等分析技术研究了不同退火保温时间对碳化物球化、铁素体回复与再结晶以及实验钢力学性能的影响。结果表明:实验钢热轧后空冷到650℃进行不同保温时间的退火,当保温时间达到30 min时,大多数铁素体发生了再结晶,且铁素体晶粒尺寸最为细小,约为7μm。热轧实验钢的试样屈服强度与抗拉强度均较高,分别为570 MPa和725 MPa,而伸长率为13%。当热轧试样冷却到650℃进行30min的退火,其抗拉强度和屈服强度显著降低,分别下降至460 MPa和635 MPa,而伸长率显著增加,达到21%。     

Li元素对热轧及退火态AZ31镁合金板材的组织及力学性能的影响

通过OM、SEM、拉伸实验研究添加不同含量的Li元素对轧制及退火态AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:添加Li元素的合金板材在热轧后均有大量孪晶出现。经过不同温度退火处理后,合金板材的力学性能得到不同程度的改善。LAZ131(Mg-1Li-3Al-1Zn)合金在经过150℃退火30 min,其沿TD方向拉伸时力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为335 MPa、261 MPa、14.6%。而LAZ131合金在经过300℃退火30 min后的力学性能各向异性最小,且合金的组织为均匀细小的等轴晶,总的力学性能较好,抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为259 MPa、174 MPa、23.1%。这是由于Li元素的添加对基面织构的改善以及在300℃退火时的再结晶所导致。     

含铈的Mg-Al-Zn系镁合金显微结构及组织性能研究

选择AZ31、AZ61和AZ91镁合金,通过加入不同含量的铈元素,系统研究了铈元素对镁-铝-锌系镁合金的热变形行为、相组成、微观组织结构和力学性能的影响.实验表明,添加Ce元素后,形成的Al4Ce对合金有强化作用,但其铸态组织仍然粗大,需要经过轧制及退火,合金组织才能得到改善.力学性能测试结果表明,随Ce含量的增加,轧制态合金强度上升,伸长率有所提高.添加铈的8#合金有最高的强度,轧制态,其抗拉强度为350 MPa,屈服强度为274 MPa,伸长率为6.2％;退火后,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为306.1 MPa、201.4 MPa和18.7％.     

退火处理对3D打印CoCrFeMnNi高熵合金组织和性能的影响

采用选区激光熔化(SLM)工艺制备了等原子比CoCrFeMnNi高熵合金,并对试验合金分别进行了650 ℃×1 h和900 ℃×1 h的退火处理。结合微观组织分析、拉伸性能分析和断裂特征分析,研究了退火工艺对SLM制备的CoCrFeMnNi高熵合金组织和力学性能的影响。结果表明:打印态试样屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为672 MPa、751 MPa和34.3%。650 ℃×1 h退火处理后,屈服强度、抗拉强度和伸长率略微降低,分别为583 MPa、718 MPa和33.5%。900 ℃×1 h退火处理后屈服强度和抗拉强度分别降低至494 MPa和707 MPa,伸长率提高至46.6%。断口呈典型的韧窝特征,变形机制均为纳米孪生。     

热变形及退火对Mg-Gd-Y合金组织和力学性能的影响

采用显微组织观察、拉伸性能测试等试验方法,研究了热变形及退火对Mg-Gd-Y合金的组织和力学性能的影响。试验结果表明:Mg-Gd-Y合金经过热变形后,合金的屈服强度为177 MPa,抗拉强度达到237 MPa,伸长率为4.3%。退火可以明显改善Mg-Gd-Y合金的塑性,退火处理后其塑性大幅提高,伸长率达到了9.2%,但强度略有下降,屈服强度为138 MPa,抗拉强度为216 MPa。     

冷却方式对锥台剪切变形AZ31镁合金组织与性能的影响

采用新型的锥台强剪切挤压变形方法将AZ31镁合金棒材挤压成板材。通过金相显微镜、拉伸性能测试及断口扫描分析研究冷却方式对锥台剪切变形镁合金的显微组织与力学性能的影响。结果表明:经锥台强剪切挤压变形后,镁合金上下表面受到强剪切变形,发生了充分的动态再结晶,组织得到明显的细化;经水冷后,镁合金板材的屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为165.2 MPa、283.4 MPa和19.8%,相比于空冷的晶粒组织更加细小均匀,抗拉强度和屈服强度更高,同时,与挤压前相比,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别提高59.9%、83.2%和67.8%。     

热处理对汽车用DP590双相钢组织和力学性能的影响

研究了热处理对汽车用DP590双相钢组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,双相钢组织中马氏体岛平均等效圆直径和面积分数增加,当退火温度820℃时,平均等效圆直径和面积百分数分别达到1.82μm和19.21%;随着退火温度的增加,双相钢抗拉强度逐渐降低,屈服强度逐渐增加,最佳退火温度为800℃,此时抗拉强度为642 MPa,屈服强度为326 MPa,伸长率为21.9%。DP590双相钢最佳时效处理制度为320℃保温10min,此时抗拉强度为644MPa,屈服强度为331 MPa,伸长率为24.5%。     

热轧并酸洗的高强度钢板的试制

通过1 780 mm热连轧机热轧和1 700 mm酸洗机组酸洗,试制了一种高强度钢板。研究了试制钢板的显微组织和力学性能。试验结果表明,钢板的显微组织由铁素体和贝氏体组成,其抗拉强度高于630 MPa,屈服强度达到500 MPa以上,断后伸长率大于20%。对试制钢板进行了预应变处理,测定了经过预应变的钢板的力学性能。发现,随着预应变率的增大,钢板的横向和纵向抗拉强度及横向屈服强度也增大;当预应变率2.0%时,随着预应变率的增大,钢板的纵向屈服强度先降低后增大,但变化幅度很小;钢板的横向和纵向断后伸长率均随着预应变率的增大而降低。     

退火处理对稀土镁合金组织和性能的影响

研究了退火制度对一种稀土镁合金微观组织演变和力学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电镜观察显微组织，用XRD进行物相分析和织构分析，并在万能拉伸试验机上进行了力学性能测试。结果表明，随着退火温度的升高，形变孪晶逐渐消失，变形晶粒发生回复和再结晶，平均晶粒逐渐长大，由200℃时的6.35μm长大到350℃时的12.45μm,增大了96.1%。退火时间对稀土镁合金晶粒尺寸和织构构成的影响较小。稀土镁合金的基体晶内和晶界处分布着Al₂Y相，在液相中结晶，同时在固相中析出，凝固过程抑制α-Mg结晶晶粒的长大，细化凝固态初始晶粒尺寸；Al₂Y相在形变和热处理过程钉扎再结晶晶粒晶界，细化晶粒。随退火温度的升高，屈服强度和抗拉强度先降低后升高，伸长率先升高后降低。稀土镁合金试样经300℃保温60 min的退火处理后可获得最低的屈服强度和抗拉强度，分别为158 MPa和215 MPa,最高的伸长率16.0%。     

Mg-2.5Nd-0.5Zn-1Zr合金的力学性能研究

通过数值模拟、X光无损检测和拉伸试验对Mg-2.5Nd-0.5Zn-1Zr合金的室温力学性能进行了研究。结果表明:Mg-2.5Nd-0.5Zn-1Zr合金属于缺口敏感性材料,单铸拉棒的表层对其力学性能有明显的影响,未加工的单铸拉棒抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为233.1 MPa、162.8 MPa和3.5%,且离散性大。将其从准12 mm加工到准10 mm后,抗拉强度、屈服强度和伸长率达到257.3 MPa、180.8 MPa和4.6%,力学性能有明显提升,且数据更加稳定。Mg-2.5Nd-0.5Zn-1Zr合金制备的四种试样,均达到了设计指定的力学性能指标。其中加工后的单铸拉棒强度最好,抗拉强度和屈服强度分别超出设计要求11.9%和27.3%,附铸试样的强度和加工后的单铸试样相当。本体剖切试样的伸长率最高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为225.9 MPa、153.3 MPa和6.1%,分别超出了设计要求13%、27.8%和52.5%。四种试样中,24 mm壁厚的单铸试板的强度和铸件本体强度最为接近,单铸拉棒和附铸试样的强度分别为铸件本体强度的113.9%和112.5%。     

7475-T7351合金板材不同取向条件下的组织与性能

通过室温拉伸性能测试、金相组织观察、透射电镜分析以及取向分布函数测定,研究了25 mm厚时效态7475-T7351合金板材不同取向条件下的显微组织和力学性能,定量分析了织构与平面各向异性的关系。结果表明,7475-T7351合金板材纵向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为501MPa、428MPa、8.4%;横向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为491MPa、416 MPa、8.9%。纵向抗拉强度和屈服强度比横向高约10 MPa,但伸长率变化很小,表明板材具有各向异性。7475-T7351合金板材中的晶体织构主要有Cu织构{112}111、S织构{123}634和Brass织构{110}112,这3种织构是由于铝合金冷轧后受层错能影响产生的。经计算,它们在合金中的体积分数分别为19.95%、16.67%、12.06%。此外,还有相对较弱的立方织构{001}100,为再结晶时形成的织构,体积分数为4.58%。通过对施密特因子的计算,表明不同取向条件下合金板材力学性能的各向异性与合金织构密切相关。     

AZ61镁合金挤压前预处理工艺研究

对AZ61铸锭挤压前的两种均匀化预处理工艺进行对比研究:即390℃保温4h的均匀化退火工艺和390℃保温4h挤压墩粗。通过光学显微镜观察和室温拉伸试验,比较两种不同的预处理方式对AZ61合金组织和力学性能的影响。结果表明:390℃保温4h高温墩粗与390℃保温4h均匀退火相比,没有明显提高AZ61合金铸态组织枝晶偏析消除程度;两种不同预处理后的合金经挤压后,显微组织差异不大,均由细小等轴的再结晶晶粒和大量的破裂第二相组成。经390℃保温4h均匀退火后挤压的AZ61合金,室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为329MPa、244MPa和12.1%;经390℃保温4h墩粗后挤压的合金的室温拉伸抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高为340MPa、268MPa和14.5%。     

预时效对退火态AZ80镁合金板材组织与性能的影响

轧制前,对AZ80镁合金挤压板材在175℃分别时效75、160、200和240 min,接着在350℃轧制,最后在175℃进行1 h的退火处理。采用背散射电子衍射技术、X射线衍射和拉伸试验研究了预时效处理对退火态AZ80镁合金轧制板材组织与力学性能的影响。结果表明:预时效时间为200 min时,合金晶粒尺寸最小,基面织构强度较低,大角度晶界分数增加,合金力学性能最优,其屈服强度、抗拉强度和断裂总伸长率分别为315 MPa、377 MPa和16.2%。     

等温热处理对700 MPa级冷轧TRIP钢组织和性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和力学检测手段对不同等温热处理后700 MPa级冷轧TRIP钢的组织和力学性能进行了研究。结果表明:随着等温热处理温度和时间的增加,TRIP钢中贝氏体的含量增加,残余奥氏体的含量减少。随着等温温度的升高,TRIP钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率都是先增高后降低;随着热处理时间的增加,TRIP钢的抗拉强度、屈服强度升高,而伸长率会降低。当TRIP钢在840℃退火5 min后,其最佳的等温热处理工艺为430℃保温10 min,试样的抗拉强度为740 MPa、屈服强度为510 MPa、伸长率为34%。     

保温时间对中碳Cr-Mo钢力学性能的影响

中碳Cr-Mo钢在600℃以压下率为85%温轧后,然后在650℃进行不同保温时间的退火试验,研究了保温时间对中碳Cr-Mo试验钢力学性能的影响。结果表明,随着保温时间增加到4 h,屈服强度由保温1 h的747.20 MPa降至680.41 MPa,抗拉强度由796.57 MPa降至736.25 MPa,伸长率由11.43%增至14.01%。通过拉伸断口形貌分析,也证实其断口形貌分析结果与力学性能的变化趋势相吻合。     

选区激光熔化铝合金的组织和性能各向异性研究

基于Al-4.8Mn-1.7Mg-0.75Sc-0.75Zr铝合金,研究了各向异性对合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,选区激光熔化制备出无裂纹致密合金样品,纵截面显微组织有典型熔池结构,由细等轴晶粒和长柱状晶组成,横截面显微组织有条带状结构,由细等轴晶组成。经时效处理后,横向试样屈服强度、抗拉强度和伸长率分别是512 MPa、540 MPa和15%,而纵向试样的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别是502 MPa、536 MPa和12%,力学性能各向异性不显著。     

退火温度对微纳结构316L不锈钢组织和性能的影响

采用铝热熔化法制备了纳米晶/微米晶复相316L不锈钢,研究了铸态和600~1 000℃退火态下钢的组织和力学性能特征。结果表明:随退火温度升高,纳米晶和微米晶的平均晶粒尺寸逐渐增大,微米晶的体积分数逐渐提高。1 000℃退火后组织中出现了FeNiCrAl金属间化合物相。600℃退火后抗拉强度最大,约574 MPa,伸长率为6.5%。800℃退火后,拉伸屈服强度和抗拉强度分别降至240 MPa和515 MPa,伸长率升高至18.2%。1 000℃退火后拉伸屈服强度和抗拉强度进一步降低,但塑性提高,伸长率达到41.2%。     

轧制工艺对AZ31B镁合金薄板组织与性能的影响

研究了轧制温度和轧制速度对AZ31B镁合金薄板微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,轧辊加热有利于镁合金薄板成型;AZ31B镁合金在低温或低速轧制时薄板纵向组织为大量的切变带,切变带区域包含大量孪晶组织,横向组织为含极少量孪晶的等轴晶组织;在轧制温度为400℃和轧制速度为16m/min轧制时,由于动态再结晶,横纵截面组织均为等轴晶。AZ31镁合金薄板的最佳轧制制度为轧辊温度为70℃、轧制温度为400℃、轧制速度为6m/min,此工艺轧制的薄板横向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为350MPa、300MPa和12%,纵向为345MPa、290MPa和11.2%,纵向与横向性能差别明显减小。