基于不同原始组织预设变形第四代单晶高温合金的再结晶行为

第四代单晶高温合金标准热处理试样和铸态试样压痕后分别在1100,1150,1200,1250,1300℃和1340℃退火处理,采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射仪研究不同条件的再结晶组织。结果表明:1100,1150,1200℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都出现胞状再结晶。1250℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都为混合再结晶。1300℃退火处理后,标准热处理试样再结晶组织全部为等轴再结晶,而铸态试样仍为混合再结晶。1340℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都形成了等轴再结晶。随着退火温度升高,标准热处理试样和铸态试样的再结晶层深度明显增加,标准热处理试样再结晶深度明显大于铸态试样,相同条件下标准热处理试样的再结晶晶粒更容易长大。再结晶与基体的界面为小角度晶界、大角度晶界,而再结晶晶粒之间为小角度晶界、大角度晶界和孪晶界。孪晶在单晶高温合金再结晶的过程中发挥了重要作用。     

冷轧及中间退火过程中GH4700镍基合金管组织演变规律研究

利用光学金相显微镜研究了GH4700合金在冷轧以及中间退火过程中的组织演变规律,建立了中间退火过程中再结晶晶粒长大方程。实验结果表明:随着冷轧变形量增大,晶粒的变形均匀性逐渐变好,GH4700合金的屈服强度和抗拉强度增大,延伸率降低;当退火温度为1130℃、保温时间为15min时,组织发生完全再结晶且分布均匀,是较合适的一次冷轧中间退火工艺;所建立的晶粒长大模型预测结果与试验值吻合较好。     

冷轧原料组织对再结晶组织及织构演变影响的研究

取相同的CsP热轧板1#和2#试样,1#试样经热处理将晶粒尺寸调大,2#试样不作组织调整,并进行5道次连轧和罩式退火处理。然后采用基于扫描电镜上电子背散射衍射分析方法研究了冷轧原料组织对再结晶过程中组织和织构演变规律。结果表明：经组织调整后大晶粒的1#试样,作为冷轧原料轧制成的冷轧板后在530℃时就开始发生再结晶,且再结晶晶粒长大比较均匀,而不作组织调整的2#试样经冷轧后在545℃时才有很少量的再结晶晶粒在晶界生成;1#试样在再结晶初期545℃时有利于深冲性能的（111）面织构含量最高且为59．6％,2#试样在575℃时（111）面织构含量最高且为64．1％;根据织构演变规律,1#和2#试样应采用不同分段分级退火工艺,才可使最终冷轧板具有更多的有利于深冲性能的（111）面织和少量的（001）面织构。     

脉冲电流处理对冷轧态GH3030合金再结晶组织性能的影响

目的 探究不同工艺参数下脉冲电流处理对冷轧态GH3030合金静态再结晶组织的影响.方法 利用电子背散射衍射(EBSD),探究脉冲电流处理(EPT)和常规退火处理(CHT)对GH3030合金静态再结晶的影响.探究了两种热处理方式下不同退火温度和时间对冷轧态GH3030合金静态再结晶体积分数、晶粒尺寸以及硬度的影响,计算两种热处理方式下不同工艺参数的静态再结晶动力学方程与激活能.结果 与常规退火处理相比,脉冲电流处理可以快速提高冷轧态GH3030合金的静态再结晶体积分数,并且得到了尺寸更加均匀的晶粒,而脉冲电流处理的合金其硬度值均小于相同条件下常规退火处理的合金.根据静态再结晶动力学方程的结果可知,脉冲电流处理的合金再结晶激活能低于常规退火处理的合金,脉冲电流处理下发生完全再结晶所需时间远远少于常规退火处理下所需时间.结论 脉冲电流处理促进了冷轧GH3030合金静态再结晶行为,并且加速了再结晶晶粒的成核和长大,但脉冲电流处理对改善GH3030合金的硬度效果不明显.     

0.20mm CGO硅钢高温退火Goss晶粒起源及异常长大行为研究

利用X射线衍射织构分析技术和电子背散射衍射微织构分析技术,对0.20mm CGO硅钢薄板在高温退火缓慢升温过程中表层和次表层的织构演变规律进行了研究。结果表明:0.20mm CGO硅钢在高温退火过程中经历了低温回复、初次再结晶、初次再结晶晶粒长大和二次再结晶形成最终锋锐Goss织构的演变过程。Goss取向晶粒最初起源于变形回复基体中残存于{111}〈112〉形变带上少量的Goss晶粒亚结构,600℃保温2h后,Goss取向晶粒率先从变形基体中转变形核,在随后的升温过程中逐渐发生再结晶,Goss取向晶粒在此过程中并不具有尺寸优势,700℃时初次再结晶完成,基体中以γ纤维织构和{112}〈110〉织构为主;随着退火温度的升高,Goss晶粒的含量和平均晶粒尺寸逐渐增加,在900~1000℃之间,Goss取向晶粒迅速"吞噬"其他取向晶粒形成锋锐的Goss织构,1000℃时已经发生了二次再结晶。     

第四代粉末高温合金热变形后的"项链"组织

利用扫描电镜、透射电镜及电子背散射衍射技术研究新型第四代粉末高温合金等温锻造后的"项链"组织,对其形成机理和消除方法进行了探讨。结果表明,实验合金经过多火次等温锻造后,锻坯大部分区域为再结晶后的等轴细晶组织;然而与模具接触的上下端面得到再结晶不完全的"项链"组织,在非等轴变形晶粒周围分布着大量细小的再结晶晶粒,变形晶粒内含有较高密度的小角度晶界,缠结了大量位错。对存在"项链"组织的试样进行不同温度(1080～1180℃)的退火处理,随着温度的升高,再结晶体积分数和再结晶晶粒尺寸均不断增大。合金锻坯经过1150℃再结晶退火后,可基本消除"项链"组织,获得组织较均匀的细晶盘坯,满足双组织热处理的要求。     

脉冲磁场下冷轧取向硅钢的初次再结晶研究

研究了脉冲磁场对冷轧取向硅钢热处理过程中初次再结晶组织形成规律的影响。通过分析冷轧硅钢在不同热处理条件下初次再结晶晶粒长大的动力学可知,施加脉冲磁场能够抑制晶粒的再结晶及正常晶粒长大,而且沿法向施加脉冲磁场抑制晶粒长大的作用最大。脉冲磁场作用下可用异速生长幂函数建立基体晶粒的生长动力学模型。     

Ti-Al-Sn-Zr-W-Si高温钛合金的蠕变性能

为大幅度拓展Ti-Al-Sn-Zr-W-Si高温钛合金的工程应用,优化了Ti-Al-Sn-Zr-W-Si高温钛合金的热处理工艺,研究了该钛合金的蠕变性能,并采用扫描电子显微镜观察了蠕变实验前后合金的微观组织特征及断口形貌。研究表明,经合理热处理工艺后,该合金在550和600℃均体现出优异的蠕变性能。蠕变实验后,合金的微观组织发生了明显的变化:在颈缩区呈明显的纤维状,而在均匀塑性变形区,由于回复再结晶,合金的显微组织呈现细小的晶粒。     

不同压下率低碳铝镇静钢板再结晶实验研究

将不同冷轧压下率的低碳铝镇静钢进行不同保温温度和时间的退火再结晶实验研究,利用维氏硬度计、金相显微镜和X射线衍射仪研究了退火后试样的硬度、金相显微组织及织构的变化情况。结果表明:在相同的退火工艺制度条件下,随着冷轧压下率的增加,再结晶开始和结束温度降低,晶粒尺寸减小。当冷轧压下率升高到68%后,冷轧压下率的增加对再结晶晶粒细化的作用减弱,甚至没有细化作用;680℃保温退火时,一开始就发生了再结晶,基本不需要孕育期。随着保温时间的延长,晶粒均匀长大,晶粒饼形程度增加;退火温度由660℃升高到720℃时,{111}面有利织构增加,{100}面不利织构减少,720℃退火温度较为适宜。冷轧压下率为58%的试样在760℃退火时发生了二次再结晶对实验钢板的力学性能产生不利影响。     

Ti2AlNb基合金薄壁构件热成形工艺研究

为研究Ti₂ALNb基合金薄板的工程化应用,对轻质耐高温材料Ti₂AlNb基合金冷轧薄板进行了冷成形、热成形和热处理实验研究,获得了该合金的热成形、热处理性能及优选的工艺参数,并进行了该合金带翻边薄壁锥筒的热成形工艺试验.结果表明:Ti₂AlNb合金薄板在900 ℃下保温2 h后空冷可实现筒形件的热校形获得稳定外形;在不低于850 ℃条件下可实现带翻边焊接筒体件的热成形,并且在同一次热循环过程中可实现零件的热处理,获得尺寸精度及组织性能都能满足要求的大尺寸工程零件.