135°周向轧制对高纯铌组织均匀性的优化

传统工业上获取铌板多采用单向轧制(Unidirectional-Rolling)，该工艺下获得的铌板在晶粒尺寸和织构分布上常表现出强烈的不均匀性，导致其在现代工业的使用上具有一定局限性。本实验采用135°周向轧制(135° Clock-Rolling)和单向轧制获得铌板，研究了两种工艺条件下获得的铌板在厚度方向上的组织差异。实验结果表明，135°周向轧制有助于减小高纯Nb板材在厚度方向上的织构梯度。此外，135°周向轧制工艺条件下可以获得具有更高{001}择优取向程度的铌板，且再结晶后，仍然具有较强的{001}择优取向，该织构的占优有助于获得微观组织更均匀的铌板，本实验的显微硬度曲线、再结晶组织显微表征、储存能的半定量计算结果都印证了这一点。还有一点值得注意，相比于单向轧制，135°周向轧制下获得的Nb板材在厚度方向上{111}、{100}取向的储存能差异较小，不会显示明显的能量梯度，这一点同样有助于对高纯铌组织均匀性的优化。     

Ta晶粒细化工艺及组织、织构的研究

研究了加工方法对Ta组织及织构的影响,采用径向模压(自行设计的模具)+轴向镦粗的方法,经过2个循环的变形.在真空下1100℃退火1 h,取样观察了钽的微观组织、晶粒度;研究了轧制方式对钽组织均匀性的影响,采用一次交叉轧制的方法,道次加工率为5%～10%,总变形量为70%,真空退火1200℃.经EBSD测定了不同状态下钽的织构.结果表明:模压和轧制方法对钽的力学性能和晶粒大小有重要影响,一次交叉轧制可以更有效地减小钽的各向异性并获得细晶粒,平均晶粒度为30 μm.采用模压更有利于退火态钽板中{111}织构的增强,并减少{100}.     

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。     

轧制方向对Ni47Ti44Nb9锻造板，热轧板及冷轧板织构影响

采用XRD研究了Ni47Ti44Nb9锻造板坯织构、不同热轧、冷轧方向板材织构。研究表明,锻造板坯有典型的γ取向线织构,锻板心部最强取向在{111}<112>。沿轧向(RD)、交叉方向(CD)、横向(TD)热轧板织构类型相似,主要有3条取向线织构,接近{114}、{223}、{332}（或{221}）,{332}面织构取向密度最强,最强织构分别为{221}<110>、{332}<113>、{332}<023>,不出现γ-织构。沿与轧向成0o、45o、90o方向二次冷轧最强织构近似为{332}<110>。90o方向二次冷轧织构强度最高,有多个强织构组分,γ-织构得到显著加强     

3104铝合金热粗轧板的织构梯度及其对热压缩变形后退火织构演变的影响

采用X-ray衍射和光学显微镜对AA3104铝合金热粗轧板沿厚向的织构和组织进行研究。结果表明:热粗轧板中存在明显的组织和织构梯度现象;在表层及次表层,剪切织构占主导地位,表现为较强的旋转立方织构R-cube{001}110和{112}110织构,显微组织以再结晶组织为主;在中心层及过渡层,则以典型的形变织构(即Cu{112}111、S{123}634和Bs{011}211)及热变形流线组织为主;这种沿厚度方向的组织和织构梯度对热变形后再结晶织构也有很大影响,热粗轧板中原始的剪切织构有助于退火后立方织构的形成,而原始中心层的形变织构会促使热变形退火后产生{111}110剪切织构和P织构。     

新能源汽车用含稀土无取向硅钢生产过程中组织、织构演变

采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对含稀土无取向硅钢整个生产流程中的显微组织及织构演变进行研究。结果表明,热轧板在厚度方向上有显著的分层,即表层的再结晶层、过渡层、中间层的变形组织层,其织构主要包含铜型、黄铜型织构;正火后晶粒发生了完全再结晶,织构类型相对热轧基本无变化,但强度减弱;两次冷轧后的组织均为纤维组织,形成了以α、γ线性织构为主的织构类型,还出现了强度较高的反高斯织构如{001}<110>、{112}<110>、{111}<110>;脱碳退火后发生部分再结晶,织构相对于冷轧态α、γ线性织构强度均减小;在高温退火阶段晶粒发生再结晶,存在以{111}<112>、{111}<110>为主的γ织构,以及{100}<001>织构。     

EFFECT OF COLD ROLLING AND ANNEALING ON THE TEXTURE OF Ti-18Nb-4Sn ALLOY

本文以亚稳型β钛合金Ti-18Nb-4Sn(原子分数, %)为对象, 研究了75%热轧后再进行75%和97%冷轧,以及在800 ℃不同时间退火对其织构的影响。结果表明, 经过不同程度冷变形后, 试样出现了{112}<110>, {223}<110>,{111}<110>和{111}<112>型轧制织构. 随变形量增加, 轧制织构强度均有所增强,其中以{223}<110>型织构强度增加的幅度最大. 800 ℃退火对75%冷轧试样的织构类型和强度影响不显著, 而对97%冷轧试样的织构产生强烈影响, 形成了单一的高强度的{111}<112>再结晶织构. 该织构在退火5 min后就达到稳定, 延长退火时间到1 h对其强度变化无明显影响. 分析表明, 热轧决定了随后冷轧和退火过程中织构类型的变化, 而大变形量的冷轧以及随后的退火促进了高强度{111}<112>再结晶织构的形成.     

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。     

冷轧变形量及退火温度对Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金织构和超弹性的影响

研究冷轧变形量(40%、75%和95%)和退火温度(650、750和850℃)对亚稳β钛合金Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn(原子分数,%)的显微组织、织构和超弹性的影响。结果表明:不同冷轧变形量变形后,合金中出现了{111}110,{111}112和{001}110型冷轧织构,随变形量增大,冷轧织构强度有小幅度增加,其中以{111}112、{111}110型织构强度增幅度最大;经过650~850℃退火后,合金发生再结晶,并形成了再结晶织构,其中变形量为95%、650℃退火后,试样的组织由细小的等轴状β相构成,同时形成了较强的{112}110,{111}112再结晶织构,合金试样表现出较好的超弹性,其应变回复率71.5%;细小的等轴晶组织和{111}112再结晶织构,能提高合金的超弹性能。     

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。     

摩擦轧压表面处理及退火处理中纯钛的微观组织与织构演化(英文)

通过一种新的摩擦轧压表面处理工艺(FRSP)对纯钛板材表面进行加工,引入的应变沿材料厚度方向成梯度分布。采用光学显微镜、X射线衍射对FRSP加工后的纯钛的微观组织进行观察发现在钛材表面形成了超微细晶粒,且具有明显织构,其方向与FRSP的加工方向有关。另外,对FRSP处理后的钛材在不同温度和时间下进行退火处理,通过EBSD研究织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明:在低温退火过程中,钛板材表层主要存在FRSP后形成的织构,而原有的典型轧制织构减少,可见,通过FRSP及后续退火可有效地控制钛材表面的微观组织与织构。     

Electron back scattered diffraction (EBSD) characterization of warm rolled and accumulative roll bonding (ARB) processed ferrite

An interstitial free (IF) steel was severely deformed using accumulative roll bonding (ARB) process and warm rolling. The maximum equivalent strains for ARB and warm rolling were 4.8 and 4.0, respectively. The microstructure and micro-texture were studied using optical microscopy and scanning electron microscopy equipped with electron back scattered diffraction (EBSD). The grain size and misorientation obtained by both methods are in the same range. The microstructure in the ARB samples after 6 cycles is homogeneous, although a grain size gradient is observed at the layers close to the surface. The through thickness texture gradient in the ARB samples is different from the warm rolled samples. While a shear texture (〈1 1 0〉//rolling plane normal direction (ND)) at the surface and rolling texture at the center region is developed in the ARB samples, the overall texture is weak. The warm rolled samples display a sharp rolling texture through the thickness with increasing the sharpness toward the center. These differences are attributed to the fact that the central region of ARB strip is comprised of material that was once at the surface. The ARB process can suppress the formation of shear bands which are conventional at warm rolled IF steels. EBSD study on the sample with 6th cycle of ARB following the annealing at 750 °C verified a texture gradient through the thickness of the sheet. The shear orientations at the surface and at the quarter thickness layers can be identified even after annealing. The overall weak texture and existence of shear orientations make ARB processed samples unfavorable for sheet metal forming in compare with warm rolled samples.     

The effect of roll gap geometry on microstructure in cold-rolled aluminum

Microstructure and texture are analyzed through the thickness of two aluminum plates cold-rolled 40% with different roll gap geometries. It is found that both texture and microstructure are strongly affected by the rolling geometry. After rolling with intermediate-size draughts a rolling-type texture is developed throughout the plate thickness. In this case, grains are subdivided by extended planar dislocation boundaries preferentially aligned at an angle of 40 ± 15° to the rolling direction. In the plate rolled with small draughts, shear texture components appear in the intermediate layers. In these layers, extended planar dislocation boundaries are frequently found to be inclined closely to the rolling direction. The subsurface and central layers of this plate exhibit microstructures similar to those in the plate rolled with intermediate draughts. It is suggested that the development of different textures and microstructures at different depths is related to the activation of different slip systems due to through-thickness strain gradients.     

超纯铁素体不锈钢织构演变与成形性能的研究

系统研究了超纯铁素体不锈钢(w(Cr)=17%)沿钢板厚度方向各层织构的演变规律和不同精轧温度对织构演变及成形性能的影响规律。采用X射线衍射仪分析了宏观织构演变。研究表明: 热轧及退火后, 钢板表层以剪切织构为主, 中心层由?和?纤维织构组成; 冷轧后, 各层均由较强的?纤维织构和较弱的?纤维织构组成; 冷轧退火后各层均形成?纤维再结晶织构。与高温精轧相比, 低温精轧有利于冷轧退火板?纤维再结晶织构的强化、偏离{111}<112>组分的程度降低, 从而显著改善冷轧退火板的成形性能。     

Effect of deformation mode,dynamic recrystallization and twinning on rolling texture evolution of AZ31 magnesium alloys

In order to obtain quantitative relationship between (0002) texture intensity and hot rolling conditions, conventional rolling experiments on AZ31 magnesium alloys were performed with 20%–40% reductions and temperatures within the range of 300–500 °C. Shear strain and equivalent strain distributions along the thickness of the rolled sheets were calculated experimentally using embedded pin in a rolling sheet. Rolling microstructures and textures in the sheet surface and center layers of the AZ31 alloys were measured by optical microscopy (OM), X-ray diffractometry (XRD) and electron back scatter diffraction (EBSD). Effects of the rolling strain, dynamic recrystallization (DRX) and twinning on the texture evolution of the AZ31 alloys were investigated quantitatively. It is found that the highest (0002) basal texture intensities are obtained at a starting rolling temperature of 400 °C under the same strain. Strain–temperature dependency of the (0002) texture intensity of the AZ31 alloy is derived.     

轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织性能的影响

利用光学显微镜、XRD、EBSD等研究了轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,随热轧压下率增大,冷轧组织变形储能及剪切带的比例逐渐降低,冷轧板中α织构减弱,γ织构增强。退火板晶粒尺寸随热轧压下率增大而增加。热轧压下率为17%及40%时,退火织构以强的Goss织构及相对弱的{100}织构为主,热轧压下率达到55%后,退火织构为强的{115}<110>和{114}<371>织构,Goss织构和{100}组分明显减弱。随热轧压下率增大,退火板磁感值先升高后降低,铁损值先减小后增加。热轧压下率为40%时,退火板综合磁性能最优。     

电工钢中黄铜织构行为及其对Goss织构的影响

本文通过EBSD取向成像技术检测追踪了取向硅钢热轧、脱碳退火及二次再结晶过程中黄铜取向晶粒的形成规律.结果表明,黄铜取向的形成是热轧时Goss取向在剪切力作用下向铜型取向转动受阻而绕法向转动的结果.与Goss晶粒和{111}〈112〉取向晶粒类似,黄铜取向和{111}〈110〉取向晶粒之间存在形变与再结晶相互转化的密切关系;二次再结晶时若抑制剂钉扎控制不当,在次表层的Goss晶粒快速长入中心层之前,黄铜取向晶粒已长成大尺寸并接触样品表面,随后的Goss大晶粒就很难吞并黄铜取向晶粒.     

形变细化晶粒和润滑轧制对Ni-9.3at.%W合金基带立方织构形成的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线四环衍射(XRD)技术、电子背散射衍射(EBSD)技术分析研究了形变细化晶粒、润滑轧制对Ni-9.3at.%W(Ni9.3W)合金基带立方织构形成的影响。结果表明,采用形变细化晶粒的方法能有效提高Ni9.3W合金基带的立方织构含量,并且随着初始形变量的增加,晶粒细化程度越大,立方织构含量越高,采用优化的形变细化晶粒工艺使得Ni9.3W合金基带立方织构含量提高了9.8%。另外,增加形变细化晶粒后的轧制总变形量,立方织构含量进一步提升了24.7%,根据以上结果,确定了初始坯锭制备阶段的参数。在此基础上,研究了轧制变形的润滑与非润滑对立方织构形成的影响,相比非润滑轧制而言,采用润滑轧制,轧制织构中获得了较多的S取向与Copper取向,经再结晶退火后,润滑轧制基带的立方织构含量比非润滑轧制基带的立方织构含量高9.6%,达到了86.7%(<15°),而且孪晶界数量、小角度晶界含量均要优于非润滑轧制,说明润滑轧制对立方织构形成有着积极的影响。     

Zr-4合金板材冷轧过程材料变形晶体塑性分析与织构演变

选取厚度为3.6mm具有典型双峰织构的Zr-4合金板材,利用电子背散射衍射（EBSD）技术对板材冷轧后的织构进行表征,利用粘塑性自洽（VPSC）模型对板材冷轧后的变形机理进行分析。VPSC模型预测了轧制道次数量、每道次压下量以及总变形量对冷轧织构以及变形机理的影响规律,结果表明Zr-4合金板材在冷轧后,织构保持典型的基面双峰织构;轧制道次数、单道次压下量对冷轧后的织构以及变形机理无明显影响;总变形量对冷轧后的织构有明显影响,随着轧制总变形量减小,大部分晶粒的c轴由法向（ND）向宽向（TD）转动;当变形量低于临近变形量39%时,法向科恩系数（Fn）随着变形量的增大而快速增大,柱面滑移开启快速降低,当变形量超过39%时,法向科恩系数（Fn）的增长趋于平缓,柱面滑移的开启趋于稳定。