Cu-12%Nb复合线材退火过程中微观组织及力学性能研究

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表征了变形态及不同温度退火的Cu-Nb复合线材的微观组织与织构演变,并利用纳米压痕研究了线材硬度随退火温度的变化规律。结果表明,在400-500 ℃退火时,Nb芯丝开始发生球化,纳米尺度Cu基体开始再结晶。退火后线材织构并没有明显变化,始终保持很强的平行于拉拔方向的<111>_Cu//<110>_Nb丝织构。分别用复合材料混合法则和约束层滑移(Confined layer slip, CLS)模型对纳米硬度值进行拟合。Nb芯丝球化前线材硬度可以通过约束层滑移模型拟合,退火温度超过800 ℃时硬度则符合复合材料混合定律。     

冷拔高碳钢丝的低温退火

为提高冷拔后的高碳钢丝的屈服强度,对其进行了不同温度的低温退火处理,采用SEM观察了退火后钢丝的显微组织,并进行了拉伸性能测试。结果表明:退火温度为100~140℃时钢丝的抗拉强度随着温度升高而逐渐上升,在140℃达到最大值3847 MPa,之后逐渐降低;屈服强度在100~180℃退火时随着温度升高而逐渐上升,在180℃达到最大值3784 MPa,之后逐渐降低;钢丝伸长率在退火之后剧烈下降,当退火温度高于160℃之后,伸长率开始趋于稳定。由显微组织观察结果发现,随着退火温度上升,钢丝中逐渐析出第二相的渗碳体颗粒,在180℃屈服强度达到最大值后,随着温度继续上升,渗碳体颗粒发生减少、粗化现象,强度开始剧烈下降。     

连续退火温度对IF钢力学性能及织构的影响

研究了连续退火温度对IF钢退火板织构和力学性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,IF钢退火板强度下降,伸长率升高,屈强比降低,塑性应变比例r值增加,加工硬化指数n值变化不明显。IF钢退火板的织构以γ织构为主。退火温度为720 ℃时,退火板中仍存在少量的{001}<110>织构组分,γ织构组分分布不均匀。退火温度高于760 ℃时,退火板中{001}<110>织构组分消失。随着退火温度的升高,γ织构组分强度增加,并且γ织构组分的均匀性增强。     

退火对冷拔高碳钢丝组织及性能的影响

对冷拔钢丝进行多个温度的退火试验,研究不同温度下钢丝力学性能及微观组织的变化情况。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对退火前后钢丝横截面微观组织和位错密度进行观察,并进行了拉伸性能和显微硬度测试。结果表明:退火温度一定的条件下,钢丝的抗拉强度随着退火时间的延长整体上呈先上升后下降的趋势,伸长率则随着退火时间的延长先下降后上升;当退火时间为30 min时,退火温度越高,钢丝抗拉强度越低。微观组织观察得到,随着退火时间的延长,钢丝中渗碳体球化现象越来越严重,位错密度降低。     

连续铸造铜线材冷拔形变织构的演化及计算机模拟

采用X射线衍射以及电子背散射衍射技术分析连续铸造技术制备的铜线材冷拔形变织构的演化,并采用Taylor模型对其进行计算机模拟。结果表明,采用传统连续铸造技术制备的多晶铜线材经过冷拔变形后形成〈001〉＋〈111〉丝织构,随着变形量的增加,2种织构组分的强度增加。OCC技术制备的〈100〉单晶铜线材,在冷拔变形过程中,部分区域的〈100〉会向〈111〉转动,并且剪切应力的不均匀分布将导致形变织构组分沿线材径向不均匀分布。在冷拔织构组分中,与〈100〉相比,〈111〉织构组分更加稳定。实验结果与模拟结果对比表明,Taylor模型能够很好地模拟铜线材冷拔形变织构的演化。     

拉拔过程中珠光体钢丝心部的织构演化规律及其对力学性能的影响

采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了拉拔过程中珠光体钢丝心部织构演变规律.结果表明,经过多道次干拉和淬火处理的钢丝存在强度较小的110丝织构,经过湿拉拔后,110丝织构强度明显增加.应用黏塑性自洽模型(VPSC),建立了拉拔过程中钢丝心部织构计算模型,预测了织构的演化规律,并用虚拟的单向拉伸实验研究了初始织构对力学行为的影响.预测结果与EBSD测试结果相符,随着拉拔应变的增加,晶粒的110取向逐渐转向拉拔方向.在拉拔方向上的反极图中,存在113和012连线上稳定的取向,靠近001和111连线上的取向先转向到稳定取向再转向110取向,其它取向直接转向110取向.随着拉拔应变增加110丝织构的体积分数逐渐增加,增加速率逐渐减小.随着初始110丝织构体积分数的增加钢丝心部的屈服应力逐渐增加.     

硅元素对钽丝再结晶行为的影响

采用显微硬度测量、取向分布函数 (ODF)分析及显微组织观察 ,研究了在不同退火温度以及掺硅与未掺硅条件下钽丝的再结晶行为。研究发现 :在 136 0℃退火时掺硅对钽丝的再结晶有阻碍作用 ,晶粒变细 ,丝织构主要由 { 110 }〈0 0 1〉组成 ;当退火温度升高至 15 0 0℃时 ,{ 12 0 }〈0 0 1〉再结晶织构消失 ,在未掺硅钽丝中发现了新的 { 4 41}〈110〉织构组分 ,与初次再结晶织构组分 { 12 0 }〈0 0 1〉之间存在一个近似于 84°〈110〉的转动关系 ,此时 ,掺入硅元素反而促进了再结晶的发展 ,晶粒变得粗大且不均匀。这种现象可以用硅化物的形成与溶解来解释。     

退火温度对无取向电工钢组织和磁性能的影响

主要研究了0.7%Si无取向电工钢退火试样的组织、晶粒尺寸和织构对其磁性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,组织的均匀性得到改善;ɑ取向线上的纤维织构多集中于{114}<110>和{223}<110>附近,再结晶结束后,织构含量变化不大。{111}<110>织构取向密度值随温度升高而下降,{112}<111>织构与{111}<110>织构变化相反。晶粒尺寸增大对磁感强度的影响较小,而对铁损的影响较大。     

退火温度对高强IF钢平面各向异性的影响

通过对轧制态的含磷Nb-Ti高强IF钢冷轧硬卷进行750～870℃退火试验,在Instron5569拉伸试验机上测试计算了塑性应变比r值和平面各向异性指数Δr,并对不同退火温度下的试样进行了ODF分析。结果表明,退火温度从750℃升高到870℃,试验钢的r0、r45、r90和珋r均随温度的升高而增大;平面各向异性随退火温度的升高而降低。结合显微组织分析,810～840℃退火时,试验钢获得最佳综合性能。试验钢从冷轧态到完全再结晶,{001}<110>、{110}<110>织构强度降低,{112}<110>织构遗传成为最强织构,而{111}<110>织构比{111}<112>织构强,使Δr值为负值;最佳退火温度(810～840℃)条件下最大珋r值为1.65,Δr为-0.38。     

Ti-2Al-2．5Zr钛合金丝材的普通退火工艺

研究了退火温度对Ti-2Al-2.5Zr钛合金丝材力学性能、显微组织的影响规律,并分析了该合金丝材退火后的织构.结果表明,在相变点之下,合金力学性能、显微组织只与再结晶有关;经(700～750)℃×1h·AC的真空退火,可获得均匀细小的等轴组织,强度、塑性达到最佳匹配.在相变点之上,获得锯齿状的粗大晶粒,强度较高,而塑性较差.退火后可获得两种织构,一种为在相变点之下,经完全再结品退火可获得2,-1,-1,0丝织构;另一种为在相变点之上获得,该织构除了具有前一种丝织构外,还具有相对较弱的2,-1,-1,3丝织构.     

磁场预退火对取向硅钢二次再结晶组织及织构的影响

对二次冷轧后高温退火前3.2%Si取向硅钢在实验室自主设计研发的脉冲磁场预退火管式炉内进行不同温度的预退火处理,通过光学显微镜与XRD对其组织织构进行分析,利用硅钢片磁性能测试系统对高温退火后的试样进行磁性能分析。结果表明,经脉冲磁场预退火处理后,整体上取向硅钢平均晶粒尺寸随预退火温度升高略微减小,晶粒尺寸主要集中在10~25 μm范围内;通过ODF图及{200}极图分析可知,经脉冲磁场预退火后,最强织构随预退火温度的升高从{112}<110>织构变化到{223}<110>织构和{111}<110>织构;随着预退火温度的升高,高温退火后试样的磁性能反而降低。     

退火温度对新能源汽车用含Ce无取向电工钢组织和织构的影响

采用SEM、EBSD和XRD等分析手段研究了退火温度对含Ce新能源无取向电工钢组织及织构的影响。结果表明:800 ℃退火后,试验钢边部和中心部位均能观察到再结晶组织及亚晶组织,α线织构中的{112}<110>取向密度最高,γ线织构中的{111}<112>取向密度较弱,退火板存在少量η织构;830～920 ℃退火后,温度越高,再结晶越充分,α线织构取向密度下降,γ线织构取向密度增加,η织构基本消失;试验钢在950 ℃退火后发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸为48.29 μm,γ线织构中的{111}<112>取向密度最高,为11.36。     

热轧组织对冷轧无取向硅钢退火织构及组织的影响

对不同加热温度处理的热轧低硅钢带进行了冷轧及退火实验,分析了热轧钢带的组织对冷轧无取向硅钢再结晶退火过程中的组织及织构的影响。结果表明:热轧组织对冷轧无取向电工钢冷轧板再结晶组织及织构演变有重要影响;等轴晶粒组织的热轧钢带比混晶组织的热轧钢带冷轧后再结晶退火快,且退火后晶粒尺寸均匀;随着等轴晶粒尺寸增加,冷轧退火后形成的冷轧硅钢{110}类型的织构增强,{100}类型的织构减弱;表明热轧组织为等轴晶粒时,不利于冷轧无取向硅钢磁性能的改善。     

Influence of Torsion Deformation on Textures of Cold Drawing Pearlitic Steel Wires

The influence of torsion deformation on textures of cold drawing pearlitic steel wires was investigated by twisting the wires to different number of revolutions. Macro-texture(over the entire wire cross section) associated with torsion deformation was investigated by X-ray diffraction, while micro-texture(near the wire surface) was characterized by EBSD. The results show that the 110macro-texture increases at the beginning of torsion and then decreases with increasing of torsion strain, while the 110 micro-texture decreases linearly with increasing of torsion strain. The relationships between the 110 fiber texture and the microhardness of the wires are also discussed.     

高纯金属钪的退火工艺

采用硬度测量和光学显微镜观察,研究了不同退火温度对锻压加工后高纯金属钪硬度和微观组织的影响。结果表明,在相同退火时间下,随着退火温度的提高,金属钪的平均晶粒度总体呈上升趋势,硬度先降低后趋于平稳。当退火温度低于725 ℃时,回复再结晶过程相对缓慢,平均晶粒度增长有限,而硬度随退火温度的升高持续降低,在725 ℃时达到最低点;高于725 ℃时,退火温度越高平均晶粒度越大,硬度已经趋于稳定不随退火温度的升高而变化。故高纯金属钪最佳退火工艺为725 ℃×30 min。经725 ℃×30 min退火后,锻压加工后的高纯金属钪达到完全退火态,晶粒均匀,平均晶粒尺寸为135 μm,硬度值由退火前的169.5 HV2下降至退火后的129.6 HV2。     

形变诱导Inconel 625合金管材静态再结晶行为

使用室温压缩变形与再结晶退火处理研究了Inconel 625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,分析冷变形Inconel 625合金再结晶过程中再结晶分数、晶粒尺寸、组织及织构演变。研究表明,Inconel 625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Inconel 625合金再结晶退火处理后,随着退火温度与保温时间的升高,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温度减小,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{123}<634>变形织构转变为{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。     

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%。     

退火热处理对高速电弧喷涂碳钢涂层组织性能的影响

采用高速电弧喷涂技术制备高碳钢涂层,并分别进行450、550和650℃保温2h的退火热处理,研究退火工艺对涂层的组织结构、相成分、残余应力及硬度的影响规律。结果表明,除了氧化物之外,高碳钢涂层在热处理前主要含有马氏体组织,450℃退火后出现了粒状渗碳体+铁素体特征的组织,550和650℃退火之后呈现块状特征的组织,且明显粗大;退火处理后涂层中的拉应力有减小的趋势;涂层硬度随着加热温度的升高而降低。因此,合适的热处理工艺可以有效地控制碳钢喷涂层的组织性能。     

退火工艺对T2纯铜线材组织和性能的影响

通过冷拉拔塑性成形制备了T2纯铜线材,然后对其进行了400 ℃×60 min低温长时退火和850 ℃×(20,40,60) s高温短时退火试验。通过光学显微镜、扫描电镜、万能试验机和直流双臂电桥等,研究了不同状态线材的微观组织、力学和电学性能。研究表明:拉拔态纯铜线材的纤维状组织在退火后形成了再结晶晶粒,并伴有退火孪晶出现。随着850 ℃退火保温时间的增加,退火线材的再结晶晶粒不断长大,晶粒形貌更趋向等轴晶,组织均匀性得到提高。退火态线材的平均抗拉强度约是拉拔态的57.1%;断后伸长率约是拉拔态10倍;经400 ℃×60 min退火,其导电率比拉拔态线材仅提高约0.3%;经850 ℃×(20,40,60) s退火其平均导电率比拉拔态线材提高约5.2%。高温短时退火后线材的综合力学性能和电学性能不仅比低温长时退火的性能较优,而且其具有较高的退火效率。拉拔态线材经850 ℃×40 s高温短时退火后具有较高的综合力学性能和导电性能。