珠光体钢(α+θ)微复相组织的形成与力学性能

系统研究了珠光体钢在冷轧与随后退火及温变形(温楔横轧)过程中的组织演变规律、力学性能变化、合金元素添加的影响等,发现共析珠光体钢经大冷变形及随后适当温度退火可以形成铁素体晶粒与渗碳体颗粒尺寸均在亚微米量级的(α+θ)微复相组织.冷轧变形后的珠光体组织非常不均匀,主要由不规则弯曲片层、带有剪切带的粗大片层以及精细片层组成.大冷变形能明显提高共析珠光体钢的屈强比和加工硬化指数,随轧制压下率的增大,共析珠光体钢冷轧态试样的强度提高,延性在冷轧压下率小于60%时出现急剧下降后又几乎保持不变.合金元素的添加使冷轧态试样的强度提高,但对延性的影响几乎可以忽略.实际温楔横轧后高碳钢棒件表层也具有超微细(α+θ)复相组织,温楔横轧过程中靠近表层的铁素体基体发生了动态连续再结晶,铁素体晶粒及渗碳体颗粒尺寸分别在0.4μm和0.2μm左右.温楔横轧后硬度与抗拉强度沿高碳钢棒件截面分布不均匀,心部略高于表层,但是在屈服强度方面.表层最高(约600MPa),心部次之(580MPa),其余部位介于二者之间.     

TiAl基合金双温热处理的研究

研究了双温热处理对ＴｉＡｌ基合金的显微组织和室温拉伸性能的影响。试验结果表明，适当的双温热处理工艺能够减小或消除等温锻ＴｉＡｌ基合金因变形不均匀而遗留下的粗大组织，细化晶粒尺寸，从而提高合金的室温力学性能。     

变形终止温度对GCr15轴承钢显微组织的影响

采用MMS300热模拟试验机对GCr15轴承钢的热变形工艺进行模拟,研究变形终止温度对其显微组织的影响。结果表明,变形终止温度在770~870℃内变化时,其显微组织均为片层状珠光体+沿晶界分布的先共析碳化物,并且先共析碳化物周围存在铁素体薄膜。随着变形终止温度的升高,晶粒尺寸和珠光体团的尺寸均增加,珠光体的片层间距略微减小,硬度增加。通过回归分析获得维氏硬度与片层间距倒数的拟合方程HV=38.3S-1+92.7。变形终止温度在810~870℃内升高时,碳化物的网状程度增加。与810℃相比,变形终止温度为770℃和790℃时,碳化物的网状程度较严重。     

冷却工艺对货油舱用耐蚀钢组织性能的影响

基于货油舱用耐蚀钢的服役环境设计并冶炼了一种新型耐蚀钢,根据试验钢变形奥氏体连续转变曲线,采用控制轧制和控制冷却的技术将锻后110 mm坯料减薄至16 mm。热轧板材的年平均腐蚀速率分布在0.235~0.273 mm/a,小于船级社要求的1 mm/a。利用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和冲击试验机进行了耐蚀钢的显微结构分析及力学性能研究,探究了控制冷却工艺对耐蚀钢组织性能的影响规律。结果表明:在终冷温度669 ℃、冷却速度8.9 ℃/s的条件下,耐蚀钢显微组织主要为铁素体、贝氏体和退化珠光体。降低终冷温度或提高冷却速率有利于抑制珠光体转变,促进针状铁素体和贝氏体相变进程,增加小角度晶界数量,提高耐蚀钢的组织均匀性和力学性能。当终冷温度降低至597 ℃,冷却速度增大到13.1 ℃/s,耐蚀钢组织为针状铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体混合结构,不均匀分布且粗大尺寸的板条结构弱化了材料的抗冲击性能。     

TMCP在线软化处理中碳冷镦钢的研究开发

采用热机械轧制工艺可使中碳钢（0．36％C左右）具有球化渗碳体的细晶显微组织，研究发现随变形温度的降低及变形量的增加其铁素体晶粒尺寸变小。由于形变诱发铁素体相变（DIFT），中碳钢在略高于Ar3温度时形变就可获得尺寸约2-3μm的超细铁素体晶粒。DIF体积分数随变形温度的降低以及变形应变的增加而增加，特别是当变形温度低于750℃时DlF体积分数显著增加，远远超过平衡铁素体体积分数值的54％。在低温及高应变条件下对钢进行形变，经过控制冷却后可获得合适的球化或退化显微组织。     

珠光体组织的等径弯曲通道变形

具有全珠光体组织的65Mn钢在650℃以C方式等径弯曲通道变形(ECAP)后,珠光体组织中的渗碳体片层以周期性的弯曲变形、周期性的剪切变形、剪切断裂等形式协调ECAP的强烈塑性变形.渗碳体表现出很强的塑性变形能力,在其内部导入了大量的晶体缺陷,为渗碳体的球化打下了能量基础.变形五道次后,片层状的珠光体组织演变成了超细的渗碳体颗粒均匀分布于铁素体基体的组织.铁素体基体为均匀的等轴晶,平均晶粒大小为～0.3 μm.渗碳体的球化可能以两种机制进行:破碎渗碳体片的非均匀长大(Ostwald熟化)和细小球状渗碳体颗粒的形核长大.     

高碳钢中珠光体在温楔横轧过程中的组织演变

采用温楔横轧方法制备出表层具有超微细复相组织的高碳珠光体钢棒件,研究了珠光体组织在温变形过程中的演变.结果表明,珠光体组织中的渗碳体片层主要以弯曲扭折的形式协调塑性变形,表现出较强的塑性变形能力;剧烈塑性变形促进了渗碳体片层的球化,表层球化完全的渗碳体颗粒粒径均小于0.2μm;温楔横轧后铁素体基体发生了动态连续再结晶,等轴铁素体平均晶粒尺寸为0.3～0.4 μm,0.5R处和心部的渗碳体球化不完全,铁素体再结晶也不完全;铁素体晶粒的超细化和渗碳体片层的球化明显改善高碳珠光体钢棒件的塑性,温变形过程中应变、应变速率及温度分布的不均匀是引起组织性能差异的根本原因.     

正火温度对Nb-V-Ti微合金化大截面锻材Q345E钢组织与韧性的影响

采用热膨胀法测定了Nb-V-Ti微合金化Q345E钢的相变临界温度Ac1和Ac3,使用45kW箱式电阻炉对实验钢进行了正火处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)观察了正火后试样的组织演变规律,分析了正火温度对组织与低温韧性的影响。结果表明,Q345E钢的Ac1约732℃、Ac3约871℃;当正火温度为820℃和850℃时,组织由针状珠光体和未发生重结晶的粗大原始铁素体构成,针状珠光体由针状奥氏体转变而来,相邻针状珠光体中的铁素体相具有相同的晶体取向特征;当正火温度不低于880℃时,组织由重结晶后的铁素体和珠光体构成,随正火温度的提高组织尺寸逐渐增大;当正火温度为820~940℃时,随正火温度的提高冲击功呈现先增加后降低的变化规律,组织类型、尺寸、形态和均匀性是影响大截面锻材Q345E低温韧性的主要因素。     

大型连杆分模面混晶及粗晶魏氏组织

采用化学成分分析、力学性能检测和显微组织分析等方法对锻后又增加了展宽热矫工艺的连杆进行了分析,同时对其锻造工艺进行了探讨.结果表明,由于连杆锻后宽度尺寸不够,在增加了热矫形工序后造成其变形量处于临界变形区,导致分模面切边带区出现严重的混晶和魏氏组织.     

大变形量近等温锻造开坯对TiAl合金组织与性能的影响

采用近等温锻造开坯工艺实验定量研究了增大变形量对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金变形组织均匀性和力学性能稳定性的作用。通过锻坯组织观察分析及硬度、强度分布测试,揭示了TiAl合金近等温锻造过程中变形量与宏观组织和微观组织均匀性的基本关系。结果表明:近等温锻造变形量为65%,70%,75%,80%,85%时,随着变形量的增大,TiAl合金锻坯内的宏观变形流线分布趋于均匀,均匀变形区域面积不断增大,变形量85%时均匀变形区面积增加至68.0%,微观变形组织由等轴的γ和α2,以及很少量的残余层片团组成,晶粒尺寸明显细化,且等轴组织在合金中占到了绝大部分;锻坯硬度分布测试表明随着近等温锻造变形量的增大,均匀变形区域的硬度变化基本趋于均匀一致,且硬度平均值也在不断增高;锻坯难变形区和均匀变形区经1250℃/15h/AC热处理后取样进行室温压缩测试,随着近等温锻造变形量的增加锻坯各部位室温压缩应力应变数据分散度降低,性能稳定性提高。     

双相合金超塑性变形晶粒长大的模式

由应变促进晶粒长大是双相(α+β)合金超塑性变形中的重要组织效应。晶粒长大的驱动力来自界面滑动而造成的界面能升高。由于双相合金各界面的易动性和迁移性的不同,致使β相以晶界迁移的方式长大;α相以相遇合并的方式长大。两相晶粒的长大规律均符合下式: d=Aε~B+d_0 本文提出一个双相合金超塑性变形晶粒长大模型。     

Grain growth and grain orientation distribution of Al-Mg alloys

Grain growth behaviour of Al–Mg alloys containing 0.3, 2.7 and mass% Mg was investigated focusing on the spatial distribution of grain orientation and grain boundary character. In Al–0.3 mass% Mg alloy the cube texture developed at the first stage and then the texture declined accompanied with abnormal grain growth of non-cube grains at the second stage. The development of cube grains was suppressed by an increase of solute Mg atoms. The texture change depended strongly on spatial distribution of grain boundary character and cube clusters.     

细晶铸造K418合金晶粒度的显示与评级方法研究

本文研究了Ｋ４１８合金细晶铸件晶粒度的显示和评级方法，实际应用证明是可行的。     

Al-Sn 合金中两个不同类型的内耗峰

Al-Sn 合金多晶样品中,在传统晶界峰的高温侧发现了两个不同类型的内耗峰(记作 P_1,P_2峰),它们在单晶中均消失,因而与晶界相关。P1与晶界峰有消长关系,对时效和退火温度敏感,仅在降温过程中出现,是过程峰,存在于 Al-0.008wt-%Sn 和 Al-0.0135wt-%Sn 多晶试样中;P_2与晶粒尺寸和样品尺寸相关,是稳定的内耗峰,存在于 Al-0.067wt-%Sn 和 Al-0.136wt-%Sn 多晶试样中。P_1,P_2峰分别来源于被Sn 原子非平衡偏聚的细晶界和含有 Al-Sn 沉淀粒子的粗晶界。     

泥沙颗粒级配曲线与有关特征值关系分析

为解决泥沙颗粒分析工作中出现的没有按照级配曲线的适用性来表达和计算有关特征值给成果质量产生的影响,通过理论分析和研究,论述了不同种泥沙颗粒级配曲线的适用性与有关特征值之间的关系,同时还介绍了一种新的泥沙颗粒级配曲线绘制方法。泥沙颗粒级配曲线的绘制有多种方法,每种级配曲线有其特点和严格的适用性;国家分析室应选择半对数坐标系级配曲线;分组法计算泥沙样品各组平均粒径,应采用每组上下限与其几何均值的和的加权平均值。     

Magnetically Enhanced Thin-Film Coarsening by a Magnetic XPFC Model Allowing to Decouple Magnetic Anisotropy and Magnetostriction

External magnetic fields provide a macroscopic control mechanism to influence the microstructure of polycrystalline materials. Herein, the influence of strong magnetic fields on grain growth in thin films is modeled with a magnetic extended phase field crystal model. The magneto–structural effects are incorporated into the correlation function in reciprocal space. With this approach, magnetic anisotropy, magnetostriction, and mobility of grain boundary can be controlled and a variety of geometrical and topological properties consistent with experimental results can be determined.     

细晶钢焊接热影响区晶粒长大及组织转变

分析了细晶钢的晶粒长大现象及其影响因素，讨论了ＨＡＺ的组织转变及其影响因素，提出了防止上贝氏体Ｂｕ和Ｍ－Ａ组元形成的有效控制措施。     

Abnormal grain growth in Al of different purity

The transition from normal to abnormal grain growth has been studied in four Al alloys of various purity (2N, 3N, 4N and 5N). The temperature and time for the onset of abnormal grain growth depend strongly on the deformation and homogenization treatment. Generally, the formation of large grains before cold rolling makes easier the transition to abnormal grain growth during the subsequent annealing. The abnormal grain growth can take place only above a certain temperature which decreases with increasing alloy purity. The onset time of the abnormal grain growth decreases with increasing temperature. It can be qualitatively explained by the dissolution of submicron particles of a second phase.     

Pb-Sn共晶合金超塑变形时晶粒三维重排物理模型的建立

利用动态定点观察和对界面易动性的测试,发现 Pb—62Sn 双相(α+β)合金的超塑性变形是借助晶粒三维重排和转动而实现晶粒沿拉伸轴方向重新排列的过程。由于α相和β相晶粒易动性的程度不同,导致各自的重排方式有很大差别。文中提出了一个双相合金超塑性变形晶粒三维重排模型。作者认为:在超塑性变形初期,晶界滑动主要是以晶界位错运动实现的,当晶界产生微空洞时,则由晶界位错运动和晶界空洞运动共同实现的;不同界面对晶界滑动的协调方式不同:β/β界面是以晶界迁移的方式协调,而α/β界面则以β相一侧晶界附近区域的塑性变形方式进行协调。