大应变交叉轧制Al-9Mg-1.8Li合金板材的显微组织及织构特征

采用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、电子背散射成像技术(EBSD)和X射线,对比分析喷射成形Al-9Mg-1.8Li合金交叉轧制态板材与挤压态板材的微结构及织构特征,并测试板材的拉伸性能和深冲性能。结果表明:大变形量交叉轧制促进动态再结晶的发生,细化晶粒组织,改善再结晶晶粒的择优取向;与CBA和CCB轧制方式相比较,CBB轧制方式显著降低挤压态合金中典型的Brass织构{110}?112?的取向密度,在β取向线上CBB轧制态板材中的Copper织构{112}?111?取向密度最低,且板材中没有典型的织构特征;同时,CBB轧制态合金板材的具有更好的深冲性能,在0°、45°和90°方向的力学性能基本一致,其室温拉伸强度、屈服强度和伸长率分别在611 MPa、507 MPa和20.6%以上。     

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。     

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。     

中间退火对5052铝合金组织与性能的影响

研究了中间退火对5052铝合金板材组织与性能的影响。对合金的拉伸性能及显微硬度进行测试,使用扫描电镜(SEM)对合金的断口形貌进行观察,使用金相显微镜及X射线衍射仪(XRD)对合金的显微组织和宏观织构进行分析。结果表明:经过中间退火的5052铝合金板材的屈服强度比直接轧制的低10 MPa左右,晶粒尺寸大约82%。中间退火试样不同方向的断后伸长率差别不大,而直接轧制试样的轧向较45°和90°方向的断后伸长率小9%,具有明显的各向异性。拉伸变形后中间退火试样晶粒沿最大切应力方向呈明显的流变特征,断口处韧窝发达、分布更均匀。中间退火试样的{100}001 Cube织构和{100}011 H织构等再结晶织构更强,而直接轧制试样的B织构{110}112和Goss织构{110}001等轧制织构更强。经中间退火的板材各向异性得到明显改善。     

织构对铝-镁-钪合金板材平面各向异性的影响

采用室温拉伸、X-射线衍射技术(XRD)等方法研究了不同取向条件下铝-镁-钪合金冷轧-退火态板材的织构类型以及拉伸力学性能的各向异性.通过Schmid因子及其倒数的加权计算,初步探讨了织构对合金板材力学性能各向异性的影响.结果表明,经350℃×1h退火后,铝-镁-钪合金板材的织构组分主要为S织构{123}<634>和Brass织构{110}<112>等典型的形变织构;合金板材在纵向(0°方向)和横向(90°方向)的屈服强度较高,在45°拉伸方向的屈服强度较低,并且表现出反常的各向异性,而伸长率则在45°拉伸方向上最高.经分析可知,织构是影响合金板材平面各向异性的主要因素.     

室温及液氮控温对轧制态Al-Sc合金力学性能及织构的影响

通过显微硬度、拉伸性能测试、显微组织分析、扫描电镜分析以及背散射电子衍射分析,研究了室温与液氮控温80%轧制变形对Al-Sc合金组织及力学性能的影响。结果表明:室温轧制与液氮控温轧制后合金的硬度分别为105 HV0.3和162 HV0.3,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为335 MPa、296 MPa、5.5%和443 MPa、415 MPa、6.7%;轧制后合金中多为小角度晶界,室温与液氮控温轧制后平均晶粒尺寸分别为40 μm和1 μm;由于层错能的影响,合金液氮控温轧制之后的主要织构类型为Brass织构{110}<112>、S织构{123}<634>和 Copper织构{112}<111>。     

微量Zr对不对称轧制Al-0.8Mg-0.9Si合金板织构及性能的影响

本文研究了微量Zr对不对称轧制Al-0.8Mg-0.9Si合金板及其相继固溶处理后的微观结构及性能的影响。结果表明：微量Zr在Al-0.8Mg-0.9Si合金中形成Al3Zr相弥散分布在基体中,在不对称轧制过程中,该化合物相对Copper{112}<111>、Brass{011}<211>、S{123}<634>、E{111}<110>和F{111}<112>等形变织构无明显影响；在随后的固溶处理过程中,轧制板材发生的再结晶使得Copper、Brass、S等形变织构的取向密度降低,但不溶的细小Al3Zr相在一定程度上抑制了不连续再结晶行为,反而使轧制过程中形成的E、F剪切织构的取向密度增加。添加微量Zr所形成的上述结构使该合金板材在固溶后获得较好的综合性能,其抗拉强度、屈强比和延伸率分别可达230MPa、0.49和9.5%以上；塑性应变比r值从0.7提高至0.84,杯突值IE由8.94提高至9.84,各向异性度|Δr|由0.15降低至0.04。     

铝-镁-钪合金板材晶粒结构、织构和力学性能平面各向异性

采用力学性能测试、XRD织构测定、金相和电子显微分析,研究了铝-镁-钪合金热轧态板材与冷轧-退火态板材在不同取向条件下的组织与性能。结果表明,合金板材在与纵向成30°的方向以及横向的强度比纵向强度高,45°和60°方向的强度则较低,伸长率则是30°方向的最低、45°方向的最高,合金板材表现出反常的力学性能平面各向异性。认为{110}<112>织构的存在和沿轧制方向延展的煎饼状晶粒组织是造成这种合金板材反常平面各向异性的主要原因。     

汽车用6111铝合金板材力学性能和织构研究

对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高;T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低;合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的;合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉;据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.     

CSP冷轧薄板退火过程再结晶机理的研究

采用EBSD分析方法,对CSP试验钢冷轧板退火过程中组织转变和再结晶织构的演变进行分析。结果表明,试验用钢的再结晶过程属定向形核,冷轧基体织构主要是成条状的{111}<110>、{111}<112>和{001}<110>取向。新的再结晶晶粒主要是{111}<112>和{111}<110>取向,且两种取向相互生成。在再结晶温度区间有利于形成{111}<110>和{111}<112>取向,在晶粒长大阶段会生成大量的对深冲性能无明显影响的{112}<110>取向转变。因此,控制再结晶温度区间内形成的{111}取向稳定存在而不发生转变,将有利于提高材料的深冲性能。     

Al-Mg-Si系合金板材各向异性与织构之间的关系

对T4P态的商用6016铝合金板材沿不同方向的力学性能、显微组织和织构差异进行了研究。结果表明:合金沿不同方向的力学性能均存在明显差异,厚向异性系数r值和加工硬化系数n值均沿轧向最高,而沿45°方向最低;合金已发生完全再结晶,但是各部位再结晶晶粒仍然存在较大差异,表层晶粒数量较多且尺寸细小,而纵截面再结晶晶粒长宽比横截面的要大;合金板材沿厚度方向存在明显的织构梯度,表层主要以Cube织构{001}100和不常见的{114}131织构为主,而中间层除了Cube织构{001}100之外,还存在P{011}112、R{124}211以及{112}253;分析了织构组分与r值的关系,并建立了成形性能、组织和织构之间的定量关系。     

冷轧方式和退火温度对Al-4Cu-0.73Mg合金织构和微观组织的影响

采用硬度测试、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等方法研究了单向轧制、交叉轧制和退火温度对Al-4Cu-0.73Mg(wt%)合金织构演变和微观组织的影响。结果表明:单向轧制试样在100~300 ℃退火保温1 h后显示出明显的Copper织构{112} <111>、S织构{123} <634>和Brass织构{011}<211>,而交叉轧制试样表现出强烈的Brass织构和H织构{011}<755>。当退火温度高于300 ℃,单向轧制和交叉轧制试样中的变形织构逐渐沿α取向线转变为由P织构{011}<001>、L织构{011}<011>、E织构{111}<110>和R织构{124}<211>等组成的再结晶织构。单向轧制和交叉轧制试样的晶粒尺寸随退火温度的升高先增加后减小,均在350 ℃退火1 h后有最大晶粒尺寸,分别约为8.2 μm和11.5 μm。单向轧制和交叉轧制试样均在冷轧后硬度值最高,约为108 HV,之后硬度值随退火温度的升高而逐渐下降,两种轧制试样的硬度值最终均稳定在50 HV左右。总体来看,轧制方式对试样织构的影响比对力学性能的影响大。     

热轧W80Cu20合金的织构演变分析

采用XRD织构测试仪在角度为0°~90°时测量W80Cu20合金及经多道次热轧后的不完整极图,应用三维取向分布函数(ODF)研究W-Cu合金热轧板材中织构的演变规律。结果表明:热轧前,W80Cu20合金的取向密度值接近1,织构强度很弱,取向不明显,认为没有织构出现;W80Cu20合金轧制变形后,织构强度增加,表现出明显的轧制织构特征,择优取向明显,织构的取向密度值较大,形成稳定的织构组分:Brass型织构取向{110}<112>、Copper型织构取向{211}<111>和旋转立方织构取向{200}<011>。     

Er对Al-Mg-Si-Cu合金板材织构的影响

应用取向分布函数(ODF)研究分析了Er对Al-Mg-Si-Cu合金板材织构的影响。结果表明,铝合金轧制板材主要存在{100}011旋转立方织构,{111}110、{111}112黄铜R织构,常规织构B、S、C织构很弱,其原因与合金中含有大量弥散的金属间化合物粒子密切相关。固溶处理后,Er含量为0.1%的铝合金中,织构主要为Brass织构和Cube+ND25织构,PSN形核是合金再结晶的形核机制之一;Er含量增加到0.2%后,合金织构是较弱的Brass织构,PSN形核减弱。Er的加入引起基体晶格变化,降低铝合金板材的层错能,阻碍了交滑移的进行。     

初始取向对大应变轧制AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术对轧制面与挤压板材ED-TE面分别成90°、45°和0°的AZ31镁合金板材进行加工,研究初始取向对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:孪生诱发动态再结晶是大应变轧制过程中主要的再结晶机制,动态再结晶的发生使合金晶粒细化、力学性能大幅提高。轧制过程中孪生与板材初始取向密切相关,通过改变初始取向可控制板材晶粒细化和强度改善效果。0°轧制试样大应变轧制过程中,大部分晶粒的c轴受压,基面滑移启动难度增加,孪生的作用增强,压缩孪晶密度增大,进而通过孪生诱发动态再结晶获得更为细小的再结晶组织和更为优异的力学性能。压下量为80%时,0°轧制板材的平均晶粒尺寸为5μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为311.4 MPa、202.6 MPa和26.9%。     

AgCu28合金的织构组织与力学性能

用X射线衍射法研究AgCu28合金的轧制变形织构组织和退火织构组织,对它们的延伸率和抗拉强度进行测试。结果表明,当AgCu28合金轧制变形量为95%时,Ag和Cu的主要变形织构是{110}112Brass织构;在H2气氛下经650℃,1.5h退火后,AgCu28的退火织构与变形织构相同;加工态AgCu28合金沿横向(TD)和轧制方向(RD)的抗拉强度分别为750和680MPa,退火态AgCu28合金沿TD和RD的抗拉强度分别是374和327MPa;退火态沿TD和RD的延伸率都约为12%。这表明在两元共晶合金中两相晶粒相互影响导致它们的变形织构与退火织构一致、晶粒显著细化、再结晶温度明显提高、抗拉强度显著提高并存在各向异性。     

交叉轧制对纯钼板织构、力学性能及各向异性的影响（英文）

为了研究变形织构对力学性能的影响,对纯钼板进行不同工艺的交叉轧制,然后表征所得钼板的织构、力学性能和显微组织。结果表明:交叉轧制有利于钼板形成旋转立方织构,即{001}110织构,其取向密度随着轧制总变形量和当前道次变形量的增大而增大;当轧制总变形量达到96%或更高时,钼板会形成以{001}110织构为主导的晶粒取向,而纤维织构变弱,同时立方织构{001}100完全消失。{001}110织构的存在有利于交叉轧制钼板轧制方向和垂直轧制方向的强度提高和塑性降低。     

热轧工艺对超薄规格冷轧IF钢织构及成形性能的影响

为了研究铁素体轧制和奥氏体轧制两种不同热轧工艺对超薄规格冷轧IF钢组织、织构和成形性能的影响,采用金相显微镜和XRD衍射仪分别观察和检测了两种热轧工艺下热轧、冷轧、退火带钢微观组织和宏观织构,采用EBSD检测了退火带钢的表面微观织构,采用拉伸试验机分别检测了退火带钢沿轧向、45°方向和横向的力学性能。结果表明：相比奥氏体轧制工艺,铁素体轧制工艺下退火带钢γ织构更强,主要织构组元{111}<110>、{111}<112>强度差异更小,相应■值提高0.45,△r值降低0.10;铁素体轧制工艺下冷轧带钢位错、亚晶界等晶体缺陷密度更大,且形成的α织构更强,退火过程中具备<110>//ND取向的晶粒优先形核,且在生长过程中吞并邻近低取向差的{118}<110>、{557}<110>等其他取向晶粒,从而导致退火板形成更强的{111}织构。     

新型超高强铝合金热变形及退火微观组织与织构

采用热力模拟实验和电子背散射衍射(EBSD)等测试方法,研究温度为350、420℃和应变速率为0.1 s-1条件下新型Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金轴对称热压缩变形以及400℃、1 h退火微观组织和织构的演变。结果表明:在350℃条件下进行80%的压缩变形过程中微观组织的演变机理是动态回复和大应变几何动态再结晶;主要织构是沿着α取向线分布的黄铜织构{110}112和少量的Goss{110}001织构;退火过程中发生静态回复和程度较小的静态再结晶,出现旋转立方织构{100}011,黄铜织构Brass{110}112沿着α取向线向Goss织构{110}001转变;420℃进行80%压缩变形的微观晶粒组织较均匀,细小的再结晶晶粒分布在变形剧烈的晶界或三角晶界处,织构类型为旋转立方织构{100}011;退火过程中发生亚动态再结晶和晶粒长大,该过程中旋转立方织构{100}011减弱,并出现黄铜织构{110}112。     

Er对Al-Mg-Si-Zr-Er合金(T4态)板材性能的影响

通过常温拉伸性能测试、硬度测试、ODF图、OM、SEM、TEM及EDS等分析，研究了Er对Al-Mg-Si-Zr-Er合金(T4态)组织和性能的影响，并解释了Er的作用机制。结果表明，随着Er含量增加，合金强度和硬度均增加，伸长率降低，平面各向异性降低，晶粒细化，织构强度变弱，再结晶形核机制改变；Al-Mg-Si-Zr-Er合金(T4态)主要织构为Brass{110}<112>织构；Er的加入起到了细晶强化、抑制再结晶、降低铝合金层错能及减弱合金变形时的平面滑移所引起的局部应变集中的作用。