退火温度对低碳铝镇静钢板组织及力学性能的影响

通过拉伸试验检测了单机架可逆轧制冷轧压下率为68％低碳铝镇静钢板力学性能,用金相显微镜观察试验钢板冷轧态与退火态的纤维组织,并用X射线衍射仪测量试验钢中不同类型织构的含量.结果表明,退火温度由660℃升高至720℃,低碳铝镇静钢的屈服强度为201 ～212 MPa,抗拉强度为278 ～311MPa,屈强比为0.68 ～0.72,总伸长率为38％ ～ 42％,加工硬化指数n值为0.21-0.24,而塑性应变比r值为1.25 ～1.58,|△r|值为0.39 ～0.78.退火温度的升高使得再结晶后晶粒尺寸增加和“饼型”程度加大,γ纤维织构强度增加.当退火温度升高至720℃时,再结晶晶粒尺寸不均匀,|△r|值较大,且抗拉强度明显降低.综合作用的结果是,退火温度在680 ～700℃范围时较为合适,深冲性能较好.     

低碳铝镇静钢冷轧板再结晶过程中显微组织和晶界分布演化

对64%压下率的低碳铝镇静钢冷轧板开展610℃保温不同时间退火试验,利用金相显微镜、维氏硬度计和电子背散射衍射技术(EBSD)等手段,研究了其在再结晶过程中晶粒取向织构和晶界分布等的演化规律。结果表明,保温时间分别为瞬开(≤10 s)、1 h和4 h时,试样分别处于回复、初始再结晶和完全再结晶阶段;随再结晶过程的进行,有利的{111}[112]和{111}[110]取向织构密度值均显著增加,完全再结晶时分别达到8和10,形成高强度的γ纤维织构,低ΣCSL晶界对γ纤维织构形成起到十分重要作用;在再结晶初期时,低Σ重位点阵晶界频率及其中最重要的Σ3晶界频率均显著升高,但在完全再结晶时,低Σ重位点阵晶界频率升高程度放缓,尤其Σ3晶界频率几乎不变。     

合金元素对低合金高强度H型钢Z向性能的影响

为了研究钢中合金元素Nb、B、Ni对低合金高强度H型钢抗层状撕裂能力(Z向性能)的影响,设计了对照试验,通过常温下拉力试验,对其力学性能尤其是断面收缩率进行了测试,使用XRD、SEM、TEM以及EDS对其组织和成分进行了分析。结果表明:微合金元素Nb、B和微量元素Ni对钢材的Z向性能产生了明显的不良影响,含有Nb、B和Ni,经过钢包精炼的Q345E钢的Z向性能显著低于不含Nb、B和Ni,未经钢包精炼且含有较多夹杂物的Q345B钢。其原因主要在于Nb、B、Ni的存在阻碍了钢材变形过程中位错在晶界和晶内的移动。     

低碳钢与304不锈钢的超声空蚀机理对比研究

目的研究低碳钢及304不锈钢在蒸馏水中的超声空蚀行为及损伤机理,并评价低碳钢及304不锈钢的抗空蚀能力,为抗空蚀材料的选择提供依据。方法采用符合ASTM国际标准的超声空蚀实验装置,开展低碳钢及304不锈钢在蒸馏水中不同时间的超声空蚀实验,从累积质量损失(失重)、累积质量损失率(失重率)、试样表面形貌和残余应力等方面对两种材料的超声空蚀行为进行描述和对比分析。结果低碳钢试样空蚀开始15 min后进入空蚀加速期,在90 min左右存在较短的空蚀稳定期,而后迅速进入空蚀衰减期;304不锈钢试样在空蚀30min内累积失重率变化缓慢,之后随着空蚀时间的延长而急剧增加,在120min后进入空蚀衰减期。低碳钢与304不锈钢的空蚀变形机制以滑移为主。随着空蚀的发展,低碳钢晶粒经历了晶粒取向→晶粒细化→晶界开裂→晶粒碎化→剥落的变化过程。而在同等实验条件下,304不锈钢试样的变化相对滞后,且残余应力值较大。结论由于空蚀裂纹在304不锈钢中的深层扩展受到奥氏体相的阻碍,从而对空蚀的发展产生关键的抑制作用,使得304不锈钢的抗空蚀能力较强。     

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。     

二相粒子对低碳铝镇静钢织构演变规律的影响

通过单向拉伸实验检测力学性能,利用透射电镜观察化学成分不同的两种低碳铝镇静钢的析出相粒子,利用X射线衍射仪测量钢中各种织构的含量。经73%的压下率冷轧和700℃×4h退火处理,2#试样比1#试样屈服强度高28MPa,抗拉强度高19MPa,r值低0.24。结果表明:1#试样的{111}织构含量在冷轧、退火过程中都增加,Goss织构含量都减少,{100}织构含量冷轧后增加,退火后又明显减少;2#试样退火过程中析出大量Al2O3粒子抑制AlN粒子的析出,且其作为新的形核质点改变了形核机制,退火后Goss织构和{100}织构含量增加,而{111}织构含量减少,r值降低,不利于深冲性能;细小的Al2O3粒子的析出形成了细晶强化和沉淀强化,试样的屈服强度和抗拉强度都明显升高。     

冷轧压下率对低碳铝镇静钢板组织及力学性能的影响

通过单向拉伸试验检测试验钢力学性能,利用金相显微镜观察低碳铝镇静钢板冷轧态与退火态的纤维组织,并用X射线衍射仪测量试验钢中不同类型织构的含量。利用单机架可逆轧机轧制,冷轧压下率由52%升高到80%,低碳铝镇静钢的屈服强度为187～211 MPa,抗拉强度为284～294 MPa,屈强比为0.66～0.72,总伸长率为38%～43%,n值为0.23～0.24,而r值为1.13～1.36,|△r|值为0.39～0.65。结果表明,冷轧压下率的提高使得退火再结晶晶粒尺寸均匀细小,储存能增加,γ纤维织构充分形成和发展。当冷轧压下率达到一定程度时,{111}织构增强速度减弱,不利织构{100}组分增幅较大。综合作用的结果是,当冷轧压下率为68%时,r值出现峰值且|△r|值较小,深冲性能最好。     

低碳铝镇静钢板的再结晶组织演变和CSL特征晶界分布

对64%压下率的低碳铝镇静钢板进行不同温度保温4 h试验,利用金相显微镜、维氏硬度计和电子背散射衍射技术(EBSD)等手段,研究了其在再结晶过程中的显微组织、织构和晶界特征分布的演化规律。结果表明,490、580、610和730℃保温4 h后,试验钢分别处于回复、初始再结晶、完全再结晶和晶粒长大阶段;随再结晶过程的进行,有效晶粒尺寸逐渐增加,在730℃保温后达到峰值13. 6μm,晶粒均匀程度则在610℃保温后达到最高;有利的{111}[112]和{111}[110]取向织构密度值都先增加后降低,在610℃保温后都达到峰值10,形成强度很高的γ纤维织构;低ΣCSL晶界出现频率先增加后降低,在610℃保温后达到峰值11. 23%。低碳铝镇静钢再结晶过程中,取向织构和低ΣCSL晶界分布相互作用和影响,能够保证其在完全再结晶时具有高强度的γ纤维织构和高频率的低ΣCSL晶界,保证钢板具有优异的深冲性能和抗二次加工脆性性能。