新型高强铝合金高温平面压缩与退火微观组织和织构

采用热力模拟平面压缩实验和电子背散射衍射(EBSD)组织分析测试方法,研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金热压缩变形以及退火微观组织和织构。结果表明,在变形温度为350℃,应变速率为0.1 s~(-1)的条件下,合金微观组织演变机理为动态回复和大应变几何动态再结晶,出现旋转立方织构{001}110和黄铜织构{111}110,分别沿着α-取向线和β-取向线分布;退火后旋转立方织构减少,黄铜织构增多,旋转立方织构沿着α-取向线向黄铜织构转变。在变形温度为420℃,应变速率为0.1 s~(-1)的条件下,合金变形组织较均匀,再结晶晶粒分布在变形剧烈的晶界或三角晶界处,出现的织构种类主要有旋转立方织构{110}110、黄铜型{011}211织构;退火过程中发生亚动态再结晶,旋转立方织构强度增强,黄铜型{011}211织构有向高斯织构方向移动的趋势。     

铸态42CrMo钢热变形及正火过程中微织构演化

在Gleeble-3500热力模拟机上对铸态42Cr Mo中碳低合金钢进行热压缩实验,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及电子背散射衍射(EBSD)技术分析热变形和880℃/2 h正火后的组织与微织构。实验结果表明:变形条件为1000℃/0.1 s-1时,在形变带和三叉晶界处新生再结晶晶粒,平均晶粒直径小;沿着001//ND分布旋转立方织构和立方织构;880℃/2 h正火过程中晶粒发生长大,晶粒内弥散分布碳化物颗粒,主要发生回复和静态再结晶,织构类型为立方织构和高斯织构。在1100℃/0.1 s-1条件下,晶粒尺寸较大,组织均匀,再结晶充分,大角度晶界占三分之二;织构组态为{001}110织构和沿着ξ-取向线的{110}112织构;正火后碳化物含量增加,珠光体片层间距减小,组织演变机制为高温回复与亚动态再结晶,织构类型表现为{110}112取向密度减小,旋转立方织构取向密度增大。     

铸态42CrMo钢热变形及正火过程中微织构演化北大核心CSCD

在Gleeble-3500热力模拟机上对铸态42Cr Mo中碳低合金钢进行热压缩实验,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及电子背散射衍射(EBSD)技术分析热变形和880℃/2 h正火后的组织与微织构。实验结果表明:变形条件为1000℃/0.1 s-1时,在形变带和三叉晶界处新生再结晶晶粒,平均晶粒直径小;沿着<001>//ND分布旋转立方织构和立方织构;880℃/2 h正火过程中晶粒发生长大,晶粒内弥散分布碳化物颗粒,主要发生回复和静态再结晶,织构类型为立方织构和高斯织构。在1100℃/0.1 s-1条件下,晶粒尺寸较大,组织均匀,再结晶充分,大角度晶界占三分之二;织构组态为{001}<110>织构和沿着ξ-取向线的{110}<112>织构;正火后碳化物含量增加,珠光体片层间距减小,组织演变机制为高温回复与亚动态再结晶,织构类型表现为{110}<112>取向密度减小,旋转立方织构取向密度增大。     

无取向电工钢50W350的组织及织构

试验研究了无取向电工钢50W350在热轧、常化、冷轧和退火过程中的组织及织构演变。结果表明,热轧板组织分层明显,表层是细小的等轴晶,次表层是形变组织与等轴晶的混合组织,芯部是拉长的纤维组织;表层主要为(011)和(112)面织构组分,芯部主要为{001}100立方织构、{001}110旋转立方织构。常化板组织在厚度方向上与热轧板类似,各层平均晶粒尺寸较热轧板均增大,常化板表层主要为{112}110织构,芯部主要为{112}110织构和{001}110旋转立方织构。冷轧板为沿着轧制方向伸长的纤维组织,退火板为再结晶组织,平均晶粒尺寸为100. 84μm,主要为{001}100立方织构。     

热轧变形对TB-13合金组织和织构的影响

采用光学显微镜和X射线衍射仪分析TB-13合金在不同热轧变形条件下组织和织构的演变规律。结果表明:TB-13合金在变形量小于50%的热轧过程中只发生动态回复,当变形量增加到59%时,该合金发生动态再结晶,且随着变形量的增加,动态再结晶程度逐渐增大,细小的再结晶亚晶粒逐渐取代原始等轴状β晶粒从而使组织细化,动态再结晶是该合金热轧过程中主要的细化机制。同时,热轧变形使得该合金形成以旋转立方取向{001}110织构和Goss取向{110}001织构为主的多种织构,且随着变形量的增大,晶粒取向由Goss取向向旋转立方取向转移。     

冷轧高纯铝箔初始织构对再结晶织构的影响

高压箔经过多道次冷轧后,形成类型复杂的织构。本试验应用X射线衍射仪测定铝箔织构,定量研究了冷轧高纯铝箔常见初始织构与再结晶织构的关系。结果表明,当初始织构为高含量的S织构{123}<634>、铜织构{112}<111>和约10%的立方织构{100}<001>,较少的旋转立方{001}<110>、黄铜织构{011}<211>时,再结晶退火后立方织构含量最高。由于S织构与立方织构存在40°<111>关系,在退火过程中有利于形成立方织构。     

冷轧变形量对Al-Mg-Si合金织构的影响

利用光学显微镜、扫描电镜分析了不同冷轧变形量对Al-Mg-Si合金显微组织和微观织构的影响。结果表明:随着变形量的增加,再结晶织构Cube{001}<100>会经由Goss{011}<100>逐渐演变为以Copper{112}<111>和S{123}<634>为主要取向的形变织构,而Goss{011}<100>的体积分数表现为先增大后减小的趋势;合金形变带织构主要由强度较高的Copper{112}<111>织构和强度较弱的Cube{001}<100>织构组成;当变形量小于20%时,晶粒主要取向为{001}、{012},变形量大于40%时,{011}、{112}、{123}成为主要的晶粒取向。     

典型元素对无取向硅钢再结晶织构的影响规律

通过对3种不同成分的无取向硅钢退火板进行微观组织观察以及分别使用XRD和EBSD进行宏观织构和微观织构观察,研究了3种典型元素对无取向硅钢组织和再结晶织构的影响。结果表明:无取向硅钢再结晶组织对其磁性能有影响,晶粒尺寸越大,无取向硅钢的磁性能越好,1.35Si-0.25Mn-0.28Al的再结晶平均晶粒尺寸达51.6μm,铁损值达3.577 W/kg。Si和Al元素有利于平均晶粒尺寸的增大,Mn含量的提高有利于减少夹杂物对晶粒长大的限制。无取向硅钢再结晶织构主要由强的γ织构(特别是{111}112织构)和弱的立方织构以及高斯织构等组成。有利织构中,立方{100}001织构和旋转{100}011立方织构含量较高,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中立方织构含量达8.2%,1.33Si-0.17Mn钢中旋转立方含量达7.8%,有利织构含量越高,磁感应强度值越大,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢的磁感应强度达1.739 T。铜型{112}111织构和黄铜{110}112织构组分含量较低,1.33Si-0.17Mn钢在退火样品中黄铜织构最多,其比例仅为1.4%。无取向硅钢的化学成分对织构组成有影响,Al和Si含量的增加有利于{111}121织构和立方织构组分的增加、不利于{111}110组分和高斯织构增加,在1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中{111}121织构的含量达44.3%而{111}110织构含量为17.2%,高斯织构含量仅为1.2%。Mn的含量一定程度上有利于增加无取向硅钢中旋转立方织构的含量。     

CGO硅钢各阶段织构遗传继承性的EBSD分析

利用EBSD技术对CGO硅钢热轧、中间退火、脱碳退火及二次再结晶退火组织及织构进行分析,研究了CGO硅钢各阶段加工制备过程中高斯{110}001晶粒的形状、尺寸及分布特点,分析了高斯取向晶粒在各工序过程中的遗传继承性特点。结果表明,CGO硅钢热轧板的次表层存在Goss取向晶粒,历经一次冷轧及中间退火后Goss取向晶粒基本消失,一次再结晶之后Goss织构仍不是主要织构,主要织构为{111}110和{111}112,说明Goss取向晶粒在二次再结晶退火前数量及尺寸上并不占优势,二次再结晶过程中Goss取向晶粒异常长大形成锋锐Goss织构。{111}110和{111}112织构组分的强度在一次冷轧中不断增加,{111}112织构组分的强度在二次冷轧后达到最大而{111}110织构组分是在初次再结晶后变强。     

铁硅合金轧制-退火过程中立方取向晶粒的形核与长大

利用金相显微镜和EBSD技术分析研究了Fe-3.2%Si合金二次冷轧织构、(100)[001]立方取向晶粒形核、初次再结晶以及二次再结晶后立方织构的形成。结果表明,二次冷轧之后的织构主要为{111}<112>和{111}<011>,并存在少量的{112}<110>,同时在变形晶粒内部存在有接近{100}<001>取向的微区。冷变形晶粒内部各微区取向连续变化,并且逐渐向近立方取向靠近。冷变形晶粒内部立方取向的微区作为形核的核心,在退火过程中利用(100)晶粒低表面能和γ→α相变最终发展成为具有集中立方织构的柱状晶组织。     

高磁感取向硅钢轧制及热处理过程中的晶界和织构演化

采用电子背散射衍射(EBSD)对不同轧制和热处理态的高磁感取向硅钢的重合位置点阵(CSL)晶界和织构进行了研究。结果表明,热轧态取向硅钢截面织构呈层状分布,表层主要为{110}<001>Goss织构,1/4厚度主要为{001}<110>立方织构、{112}<111>铜型织构和{110}<001>Goss织构,而心部则形成较强的{112}<111>铜型织构、{111}<110>形变织构和{110}<001>Goss织构;常化处理后截面织构梯度变化不明显,但中心位置{112}<111>织构向{110}<001>Goss织构转变。冷轧退火态主要织构为{110}<001>Goss织构、{112}<111>织构和{111}<110>形变织构。二次再结晶后,则生成强烈的{110}<001>Goss织构。随着织构的变化,CSL晶界也发生了明显的转变。热轧态CSL重位晶界中∑3~∑29均有出现,但比例较低;常化处理后CSL重位晶界比例增加,冷轧退火后CSL晶界比例大幅提高,特别是∑3、∑7、∑9和∑15等晶界;二次再结晶后,由于CSL晶界发生了转化,CSL晶界类型减少,∑3、∑13等晶界比例增加,∑9晶界消失。     

退火温度对无取向硅钢再结晶行为的影响

使用EBSD和XRD技术研究了1.3%Si无取向硅钢在不同退火温度条件下的微观组织、宏观织构和微观取向。分析了退火温度对此成分体系无取向硅钢再结晶组织和织构的影响;讨论了退火温度与无取向硅钢成品板磁性能的关系。实验结果表明:无取向硅钢的退火温度对其再结晶组织和成品板铁损值有影响,随着退火温度的上升,再结晶晶粒平均尺寸增大且铁损值下降。γ纤维织构是再结晶织构中的优势组分,高斯{110}100织构强度也较高。退火温度对再结晶织构也有影响,随着退火温度上升,γ织构的含量不断上升,其中{111}121织构强度高于{111}110织构强度;退火温度的上升降低了立方{100}100织构和旋转立方{100}110织构但增加了高斯{110}100织构的强度,高斯织构的强度在870℃时达8.8。高斯取向晶粒主要在{111}121取向晶粒附近出现,旋转立方取向晶粒主要出现{111}110取向晶粒附近。由于{111}面织构强度增加和立方织构、旋转立方织构强度的降低,随着退火温度的上升,无取向硅钢的磁感应强度下降。     

奥氏体/铁素体层状条带结构高锰钢的微观组织及其性能

采用XRD、SEM、TEM、EBSD、EPMA等表征手段及硬度测试和拉伸实验研究了Mn12Ni2MoTi(Al)钢经过形变热处理后的微观组织及其性能。结果表明,Mn12Ni2MoTi(Al)钢经过65%冷轧及745℃两相区退火处理后,其横截面形成了由奥氏体层和铁素体层交替排列的层状条带组织,每个条带均由晶体取向相近的亚微米等轴晶组成;奥氏体条带中含有少量的铁素体晶粒,同样铁素体条带中含有少量的奥氏体晶粒。这种奥氏体/铁素体层状条带结构中的奥氏体晶粒具有黄铜型{110}112和Goss型{110}001织构,铁素体晶粒主要为旋转立方型{001}110和立方型{001}100织构。随着退火时间的延长,层状条带特征先增强然后逐渐减弱直至消失,同时奥氏体织构由黄铜型织构逐渐向Goss型织构演化。当材料具有层状条带组织时,同时具有高屈服强度和良好延伸率;当层状条带组织消失时,其屈服强度大幅度下降的同时延伸率也下降。     

冷却速度对1.35%Si无取向硅钢热轧退火织构的影响

测量了1.35%Si无取向硅钢的静态CCT曲线,根据静态相变点测量了实验钢的动态CCT曲线,根据动态相变点设计了不同冷却速度的模拟热轧实验并利用EBSD技术对不同冷却速度的退火试样进行微观织构分析。实验结果表明:冷却速度越小,奥氏体向铁素体转变开始温度越高,再结晶程度越高,再结晶组织晶粒越粗大;热轧退火织构分布与在两相区终轧有明显关系,主要织构类型有旋转立方织构、{111}121织构、{111}110织构和立方{100}001织构;随着冷却速度上升,{111}121织构、{111}110织构和立方{100}001织构含量下降,旋转立方织构含量上升,高斯织构含量较稳定。     

形变诱导Inconel 625合金管材的静态再结晶行为（英文）

通过室温压缩变形与再结晶退火处理研究了Inconel625高温合金冷变形及再结晶行为,采用EBSD技术分析冷变形过程中的应变分布、晶粒尺寸变化、组织与织构演变,以及冷变形Inconel625合金再结晶过程中再结晶分数、晶粒尺寸、组织及织构演变。结果表明,Inconel625合金在变形量为35%～65%时具有良好的塑性,随着变形量的增加,晶粒尺寸减小,应变分布越均匀,{111}112织构和{110}001织构逐渐减弱,而{001}110织构和{112}111织构略为增强。冷变形Inconel625合金经再结晶退火处理后,随着退火温度升高与保温时间的延长,再结晶分数增大;随着变形量的增大,Inconel 625合金发生完全再结晶时的温度降低,且发生完全再结晶时的晶粒尺寸变小,变形量为35%时,再结晶过程主要是{112}111织构和{123}634织构转变为{110}112织构、{001}100织构与{124}211织构。随着变形量增加到50%及65%时,冷变形产生的{123}634织构在再结晶过程中转变成了{124}211织构。     

一次再结晶取向硅钢中第二相粒子局部密度与晶界的关系

采用场发射扫描电镜(FESEM)结合电子背散射衍射技术(EBSD)对一次再结晶取向硅钢中的Goss晶粒、黄铜晶粒及其周边相邻晶粒在晶界附近1μm范围内尺寸大于40 nm的Mn S第二相粒子的局部密度与相应晶界的关系进行了统计分析。结果表明:900℃再结晶退火后,Goss晶粒周边出现频次较高的晶粒取向分别为{112}111、{111}110、{411}148和{111}112,其中有利于Goss晶粒异常长大的{111}110、{111}112和{411}148取向出现频次之和占总量的57.7%;黄铜取向晶粒周边出现频次较高的则为{111}110、{112}111、{111}112和{411}148,其中{111}110、{111}112和{411}148出现频次占总量的68.7%;Mn S第二相粒子的局部密度差随晶界组合不同而变化,其中Goss-{111}110组合的最大。     

取向硅钢初次再结晶组织结构的研究

研究了取向硅钢在初次再结晶过程中的组织和结构变化,包括晶粒长大情况、取向差、重合位置点阵(CSL)及织构的变化。研究表明,820℃盐浴再结晶退火3 s时即完成再结晶,随即发生晶粒长大。在初次再结晶的开始阶段,主要织构是{111}112、{100}110和弱的高斯织构;随着退火时间增加,{100}110织构和高斯织构逐渐减弱,{111}112织构先增强后减弱,并向{111}110和{111}231转化,退火3 min以后出现的{012}001织构是一种促进二次再结晶发展并最终有利于提高二次再结晶磁感和降低铁损的织构。退火时间增加到3 min以后,CSL的∑3晶界比例增加。退火时间增加到30 min时,CSL的∑1晶界比例增加,同时,小角度晶界比例提高,大角度晶界减少。     

超快速加热退火下保温时间对5083铝合金组织及力学性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金超快速退火组织的演变规律进行了研究,探讨了5083铝合金经过80%冷轧变形后以500 ℃/s加热至450 ℃时,不同保温时间(1~60 s,冷却速度40 ℃/s)对退火组织及力学性能的影响。结果表明,随退火保温时间从1 s延长到60 s,5083铝合金的平均晶粒尺寸由4.94 μm增大到6.44 μm,合金中主要产生了再结晶立方退火织构{001}<100>、旋转立方织构{001}<110>,以及少量的高斯织构{011}<100>和黄铜型织构{011}<211>。当退火保温时间从1 s增加到60 s,整体上合金中的再结晶退火织构先增强再减弱。退火保温时间对5083铝合金的强度影响较小,5083铝合金的屈服强度、抗拉强度没有明显的变化,分别约为170 MPa、326 MPa,而其伸长率由25.63%逐渐增大至30.06%,最后又降低至25.20%。     

初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织和织构的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和EBSD研究了初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织、织构和晶界特征的影响。结果表明,初次再结晶退火温度直接影响低温Hi-B钢的初次再结晶的组织均匀性和晶粒平均尺寸,随着退火温度的提高,初次再结晶组织的晶粒平均尺寸从15.2μm增加到26.7μm, 820℃退火的初次再结晶组织均匀性最好。初次再结晶主要织构类型为γ织构、α织构、{001}<120>织构和{114}<481>织构,退火温度880℃时,{001}<120>织构强度明显增加。随着退火温度的提高,Goss晶粒数量减少,{114}<481>组分的面积分数先减少后增加,而{111}<112>组分的面积分数在退火温度升高到840℃后开始减少。退火温度为800℃时,{110}<001>取向晶粒与相邻晶粒的取向差为20°～45°的比例最高,为89.2%。不同退火温度下,{110}<001>取向晶粒周围的CSL晶界分布情况变化很大。     

不同温度退火处理后Al-Mg与Al-Mg-Sc合金板材的织构演变

采用X射线衍射反射法在角度(α)为0～75°时测量Al-Mg和Al-Mg-Sc合金板材经不同退火温度处理后的不完整极图,应用三维取向分布函数(ODF)以及晶粒取向汇集目标线(α、β取向线)研究合金冷轧板材中织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明:Al-Mg合金冷轧板材中主要存在Brass织构{011}211和Copper织构{112}111,退火温度升高到300℃时,Al-Mg合金板材的形变织构逐渐消失,Brass织构和Copper织构分别向立方织构{001}100以及旋转立方织构{001}110转变;添加Sc元素没有改变Al-Mg合金板材冷轧织构组分,但织构极密度和取向密度明显增强;退火温度升高到450℃时,Al-Mg-Sc合金板材的部分Brass织构和Copper织构才向立方织构和旋转立方织构转变,表明Sc的加入使Al-Mg-Sc合金在退火过程的再结晶温度显著提高。