低碳低合金钢形变奥氏体再结晶规律研究

采用阶梯试样,通过光学显微镜观察,研究了低碳Mn、Ni、Mo、Nb、Cr、V等低合金化钢形变奥氏体再结晶规律,分析了变形温度、变形量等工艺参数对变形奥氏体再结晶百分数的影响,绘制了实验钢变形奥氏体再结晶图。结果表明,在变形量为50%、轧制温度为1050℃和在变形量为70%、轧制温度为1000℃时,实验钢均发生完全再结晶。为此,应控制再结晶区终轧温度高于1000℃,多道次累积变形量大于60%;控制非再结晶区开轧温度低于950℃,第一道次变形量15%～20%。     

低碳微量铌钢形变强化相变的组织演变

利用热模拟压缩变形实验研究了含Nb钢过冷奥氏体形变强化相变的组织演变规律,探讨了微量Nb对形变强化相变的影响,并对转变动力学和晶体取向进行了分析.结果表明,含Nb钢在A3-Ar3之间的形变过程中主要以形变强化相变为主.与低碳钢相比,含Nb钢形变强化相变的孕育期变长,完成相变所需的应变量也相应增加,使得其转变动力学曲线向高应变方向平移.含Nb钢的转变动力学曲线可划分成两个阶段,其中第一阶段固溶Nb阻碍铁素体相变,使孕育期推迟,而第二阶段形变过程中动态析出的Nb(C,N)既为铁素体相变提供了大量的形核位置,又钉扎铁索体晶界,阻碍铁索体晶粒的长大.在这种以形核为主的过程中出现了<111>和<001>两种织构的交替变化.     

形变参数对中碳钢组织演变的影响

通过热模拟实验研究了不同形变温度及在700℃下不同形变量时中碳钢35K的组织演变过程。结果表明，中碳钢通过形变可获得形变诱导铁素体（DIF）；形变提高奥氏体向铁素体转变温度，随着形变温度的降低，DIF含量呈反“S”形增加，即先缓慢增加，随后快速增加。当DIF量超过平衡态铁素体量时，其增加趋势趋缓。随700℃形变量的增加，DIF含量呈“S”形增加，在形变量为0．7时可获得良好的球化组织。在中碳钢形变后的控冷过程中，根据形变量和形变温度所影响的未转变的奥氏体尺寸、形变储能、富碳程度和能量与成分起伏等，未转变的奥氏体将发生不同于传统未变形奥氏体的转变。因此，控制轧制和控制冷却后可获得离异珠光体、球粒状或短棒状渗碳体的微观组织。     

累积复合轧制对镁合金组织和力学性能的影响

采用累积复合轧制技术对MB2镁合金进行轧制.采用光学显微镜、透射电镜和电子拉伸机等设备分析变形前及不同道次后MB2镁合金的微观组织和力学性能.结果表明:MB2镁合金经ARB轧制后,材料平均晶粒尺寸由变形前17.8 μm有效细化到1.2 μm:材料的抗拉强度和显微硬度值分别提高到300 MPa和82.1;伸长率在ARB1道次后从24%下降到11.2%,且随着ARB轧制道次的增加,材料组织的均匀程度提高,抗拉强度和硬度值变化平缓,伸长率回升至22.5%.     

形变对超高碳钢组织细化的影响

研究了超高碳钢(1.58%C)的控制轧制工艺,控制轧制包括在奥氏体加渗碳体两相区连续轧制、在共析转变温度以下较高温度(750～800℃)大变形轧制.轧后空冷的组织为超细等轴铁素体基体上均匀分布球状碳化物.在共析温度以下变形累积的形变储能引发形变诱导相变,直接析出等轴铁素体和粒状渗碳体.通过控制轧制可以同时实现超高碳钢晶粒超细化、碳化物球化.     

轧制加热温度对高强度低合金钢组织及冲击性能的影响

研究了轧制加热温度对高强度低合金钢相变组织及－40 ℃冲击性能的影响。结果表明,不同轧制加热温度条件下,试验钢显微组织由粒状贝氏体组成,M/A岛尺寸随着轧制加热温度的升高而增大。轧制加热温度在1000~1150 ℃时,冲击性能良好,显微组织中M/A岛细小弥散,大角度晶界密度较大。轧制加热温度高于1150 ℃时,原始奥氏体晶粒尺寸明显粗化,相变后产生的M/A岛明显粗化,大角度晶界密度降低;随着轧制加热温度的升高,M/A岛的粗化以及大角度晶界密度的降低,共同导致冲击性能的下降。     

累积叠轧制备Ti/Ni多层复合材料的组织演变与力学性能研究

本文以工业纯Ti、纯Ni板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)制备出Ti/Ni多层复合板材料。利用扫描电镜、透射电镜、万能试验机、显微硬度仪对复合材料的组织、界面结构和力学性能进行观察和测试分析。结果表明：随着轧制道次的增加,复合材料中Ti层和Ni层显微组织细化明显,均匀程度提高,ARB5道次后,Ti、Ni层的平均晶粒尺寸分别为200 nm和300 nm;复合材料的抗拉强度、显微硬度和界面结合强度显著提高,ARB5道次后抗拉强度达到810 MPa,延伸率为24.4%,Ti、Ni层平均显微硬度分别为233 HV和229 HV。在ARB1-5道次轧制变形过程中,界面处无明显的原子扩散现象发生。     

超低碳贝氏体钢形变奥氏体再结晶规律的研究

奥氏体热变形时再结晶规律是制定合理控制轧制工艺的理论基础。采用阶梯试样并通过光学显微镜来观察变形奥氏体的组织形貌,测量奥氏体再结晶百分数及晶粒尺寸。研究了道次变形量和变形温度对超低碳贝氏体钢变形奥氏体再结晶百分比影响规律,得到实验钢变形奥氏体再结晶图。实验证明试验钢的静态再结晶临界温度(SRCT)为950℃,在SRCT之上进行再结晶轧制,并利用随后的析出抑制再结晶和晶粒长大;在SRCT之下轧制,晶内产生大量的变形带,最后可以得到比较细小均匀的晶粒。但在部分再结晶区轧制时容易出现混晶组织恶化钢的性能,所以实际变形应该避开部分再结晶区域。     

低碳低合金钢斗齿耐磨材料的研究

通过对低碳低合金钢的化学成分、热处理工艺及性能的分析,并根据国外使用经验指出,低碳低合金钢是抵抗高应力、高冲击负荷磨粒磨损工况的斗齿耐磨铸件的理想材料之一。     

异步轧制铸轧板组织织构演变研究

采用了XRD织构衍射法对异步轧制后的1235铸轧铝合金板材织构进行了检测,研究了异步轧制中的异速比对1235铝合金铸轧板材厚度织构均匀性的影响。结果表明:铸轧坯料织构在厚度很不均匀,其表层以旋转立方织构为主,中心层以Cu、S和Bs织构的β取向线为主;异步轧制能有效降低1235铝合金铸轧板材厚度织构的不均匀性,即:表层和中心层都以β取向线织构为主,其中异速比为1.2时的效果最好。     

高颈法兰封闭轧制微观组织演变研究

结合微观组织动态再结晶理论,建立了高颈法兰封闭轧制有限元模型。借助DEFORM-3D软件,通过云图分析研究了晶粒尺寸及再结晶的演变规律。结果表明:随着轧制的进行,再结晶体积分数的变化在径向是由外向内扩展,在轴向是从底盘向颈部扩展;法兰坯料的微观晶粒尺寸由初始119μm细化到最小值为11.3μm。研究结果对于提高轧制产品质量具有重要意义。     

累积叠轧制备Ti/Ni多层复合材料的组织演变与力学性能

以工业纯Ti、纯Ni板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)制备出Ti/Ni多层复合板材料。利用扫描电镜、透射电镜、万能材料试验机、显微硬度仪对复合材料的组织、界面结构和力学性能进行观察和测试分析。结果表明:随着轧制道次的增加,复合材料中Ti层和Ni层显微组织细化明显,均匀程度提高,ARB 5道次后,Ti、Ni层的平均晶粒尺寸分别为200和300 nm;复合材料的抗拉强度、显微硬度显著提高;ARB 5道次后抗拉强度达到810 MPa,延伸率为24.4%,Ti、Ni层平均HV显微硬度分别为2.33和2.29 GPa。在ARB 0~5道次轧制变形过程中,界面处无明显的原子扩散现象发生。     

深度轧制高锰钢的组织演变及性能研究

利用常规轧制设备,采用热轧与冷轧及热处理相结合的方法,对铸态高锰钢进行了可控轧制处理。试验结果表明,经预变形的高锰钢奥氏体晶粒急剧细化,内部出现大量的高密度孪晶、位错缠结及层错等组织,加工硬化性能大大提高,耐磨性也随之提高。     

新型低合金钢的轧制加热淬火

具有σ0.2≥7700 MPa的 15Mn2CrNiMoVTiB型低合金铸钢的推广应用,在很大程度上由于必须进行调质处理,导致产品成本增加而受到限制。较廉价的从轧制加热淬火的热处理要求严格控制热变形参数以确保形成细晶组织。但是,含0.12％C和未添加微量铌的钢很少用于能最有效地细化晶粒的高、低温控制轧制。因此,对于从轧制加热的淬火不能推荐这样的形变热处理规范,其中也包括 15Mn2CrNiMoVTiB钢在高温回火过程中,特别是如果轧材被冷作硬化和组织中存在多面体形铁素体时,被快速软化的原因。 为了确保淬火时形成细晶的马氏体组织,对15Mn2CrNiMoVTiB钢试验过几种热变形规范。对于用     

低温轧制纯锆的形变孪晶及织构演变

通过在77K温度下进行不同变形量的低温轧制实验,研究了具有强烈单轴织构的工业纯锆板材在低温轧制变形条件下的孪生行为及变形机理。采用扫描电镜（SEM）和电子背散射衍衬（EBSD）分析和表征了变形材料的微观组织和织构。结果表明,在沿C轴加载的低应变条件下{1022}〈1123〉压缩孪生是主要的变形机制,同时在{1022}〈1123〉压缩孪晶中产生了二次孪晶（{10}-2}〈10T1〉拉伸孪晶）以协调变形。施密特因子计算及孪晶分布的EBSD模拟结果表明,在低温变形条件下的孪生模式的选择是由施密特因子的数值大小决定的。探讨并解释了轧制过程中随着应变量增加由孪生所导致的织构演变。     

高颈法兰精密轧制成形微观组织演变研究

基于DEFORM有限元软件二次开发建立了40Cr钢本构关系,建立了高颈法兰封闭轧制成形的刚塑性有限元模型。进行了轧制过程中高颈法兰微观组织演变的研究,预测其成形过程中动态再结晶晶粒尺寸、体积分数和再结晶体积分数以及平均晶粒尺寸大小的变化情况,阐明了轧制工艺参数对微观组织细化的影响规律。结果表明:内外径部分在轧制中最先发生动态再结晶,最终轧制法兰的晶粒度可由119μm细化到11.368μm,这对产品性能的提高有重大影响。     

控制轧制对含钒低碳钢板组织与性能的影响

结合现场工艺参数，试验研究了奥氏体再结晶区平均道次变形量及奥氏体未再结晶区变形温度对钒微合金化低碳钢形变奥氏体、铁素体、珠光体组织及力学性能的影响。与工业产品对比，发现降低未再结晶区变形温度对细化铁素体晶粒和改善钢板力学性能有很大的作用。     

轧制工艺对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

研究了控轧控冷工艺条件下低碳贝氏体钢轧制工艺与显微组织和力学性能的关系,比较了不同终轧温度和冷却方式对低碳贝氏体钢组织性能的影响。结果表明:试验钢的组织为具有较好强韧性的下贝氏体,且随着终轧温度的降低,晶粒变形比较严重;试验钢在终轧温度750℃时、水冷+空冷处理后得到较好的强韧性匹配。