卷取温度对连续退火低碳钢带组织、织构与性能的影响

基于连续退火生产线,采用热模拟、拉伸试验、OM以及XRD等方法研究了卷取温度对连退低碳钢带组织和性能的影响规律。动态CCT模拟结果显示,卷取温度从680℃提高至730℃时,卷取后的相变量从42. 7%提高至72. 7%,由于相变温度高、时间长,导致随后缓慢降温过程中较大块状渗碳体的形成,并经冷轧和连续退火后形成团块状珠光体;高温卷取过程中碳扩散更加充分,卷取后可获得更为纯净的铁素体基体,有利于连续退火时111//ND再结晶晶粒的形成与长大,并最终显著提升了成型性能。     

退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织和性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和拉伸实验研究了退火工艺对热镀锌用冷轧低碳高强钢组织及性能的影响。结果表明,在600℃退火时,组织处于回复阶段,几乎没有再结晶; 625℃保温5 min退火后,再结晶基本完成,组织中有大量渗碳体颗粒弥散析出,并且随着退火温度升高或保温时间延长渗碳体沿铁素体晶界聚集粗化;在625℃保温10 min退火后,再结晶已经完成并且发生长大现象,组织为等轴状铁素体+渗碳体颗粒,晶粒尺寸约为5. 01μm; 650、675、700℃保温10 min退火后,铁素体晶粒进一步长大;随着退火温度升高和保温时间延长,屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。625℃×5 min退火可以获得优良的综合力学性能。     

退火工艺对低成本980 MPa级冷轧双相钢组织和性能的影响

利用Vatron奥钢联热模拟试验机模拟一种980 MPa级冷轧双相钢连续退火过程,采用拉伸试验机、光学显微镜和扫描电镜研究连续退火工艺中均热温度、缓冷温度、过时效温度和带速对双相钢组织及力学性能的影响。结果表明,当均热温度为820、840和860℃时,随着均热温度的升高,组织中铁素体的比例不断下降,屈服强度不断提高。当均热温度提高到860℃时,组织中出现了一定量的贝氏体,抗拉强度达到了最低值1020 MPa;缓冷温度能够改变马氏体体积分数进而影响双相钢的性能;当过时效温度为250、270、290、310和330℃时,随着过时效温度的升高,马氏体发生软化的程度不断加剧,抗拉强度不断降低,断后伸长率不断升高,过时效温度升高到310℃以上时,马氏体分解加剧同时析出更多第二相,屈服强度先降低后升高。综合不同退火工艺下的冷轧双相钢的性能调控,最终确定均热温度840℃、缓冷温度680℃、过时效温度250℃和带速120 m/min为最佳的工艺参数,强塑积达到了最大值15.6 GPa·%。     

退火温度对700MPa级冷成形用钢组织及性能的影响

对屈服强度700 MPa级超高强度热轧钢带进行了700~800 ℃退火处理,通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及性能测试对不同温度退火后试验钢的组织性能进行分析。结果表明,700~800 ℃两相区退火时,组织为铁素体和游离渗碳体;随退火温度升高,钢中游离渗碳体数量增加,组织均匀性提高;钢的强度和硬度急剧降低,伸长率和冲击性能提高,冷弯开裂几率降低。     

连续退火工艺对冷轧烘烤硬化钢组织性能的影响

在工业试生产冷轧烘烤硬化钢过程中,改变关键退火工艺参数,研究了连续退火工艺对其组织性能的影响。结果表明:随退火温度升高,试验钢屈服强度、抗拉强度降低;r值、BH值、伸长率明显增加,成品晶粒尺寸逐渐增大,{111}织构增强。随缓冷温度升高,试验钢BH值明显增加,但缓冷温度对其他性能指标影响不明显。     

高硬度镀锡板的时效敏感性

通过显微组织观察及力学性能测试研究了经不同温度卷取后T-4CA高硬度镀锡板不同状态下的组织和力学行为。结果表明,镀锡板的时效性不仅和固溶间隙原子有关,还和镀锡基板中的渗碳体析出相的分布以及铁素体晶粒尺寸有密切关系。低温卷取时,冷轧退火时铁素体晶粒尺寸细小且渗碳体析出相呈细小的点链状分布,这样的组织和析出相分布使得软熔后的镀锡板在拉伸变形过程中屈服点延伸率较大;高温卷取时,冷轧退火板无论是铁素体基体还是渗碳体析出相都较粗大,使镀锡板在软熔后的拉伸变形过程屈服点延伸率大幅降低,抗时效性也显著提高。此外,通过对比分析镀锡板在退火、平整和镀锡后的屈服强度变化,发现镀锡后屈服强度的提高不仅与Cottrell气团钉扎位错有关,还与位错之间的交互作用有关。     

喷射沉积2195铝锂合金轧制板材晶粒组织及性能控制研究

研究了喷射沉积制备2195铝锂合金锭坯挤压板坯经不同终轧温度热轧至6mm厚度板材,以及经不同中间退火后再冷轧至6mm厚度板材固溶后的晶粒组织。结果表明,终轧温度290℃时,热轧板固溶后表层为粗大再结晶晶粒,而中心层为细长纤维状晶粒;终轧温度降低至220℃时,虽然表层再结晶晶粒尺寸减小,但中心层转变为尺寸粗大的长条状再结晶晶粒。板材中尺寸1μm以上的富Cu第二相粒子数量随中间退火(空冷)温度的增加(从330℃提高至450℃)而增加;冷轧固溶后表层等轴状再结晶晶粒尺寸增加,而中心层晶粒逐渐由粗大长条状再结晶晶粒转变为细小等轴状再结晶晶粒。适当温度中间退火、随炉冷却并冷轧、固溶后表层和中心层全部为细小等轴状再结晶晶粒。优化中间退火后的冷轧板材T8时效态强度最高,而终轧温度220℃的热轧板材T8时效态强度最低。     

S08Al冷轧板退火态组织和织构特征

采用OM、SEM、XRD等方法,试验研究了S08A1热轧板冷轧退火后的组织、织构特征及其力学性能。结果表明:冷轧退火后组织与热轧态差别较大,随退火温度升高,晶粒变大,组织更均匀,游离渗碳体的级别降低;650℃和700℃退火后带钢中部的{111}织构强度差别不大。4种退火工艺相比,700℃/6h退火后带钢的综合力学性能最好。     

冷变形及热处理制度对5182铝合金薄板细晶组织的影响

采用66%和80%冷变形量的5182铝合金薄板进行340℃~500℃高温快速退火及240℃~440℃长时退火试验。结果表明,大的冷变形量有助于试验合金的细晶强化,退火温度对其初次再结晶晶粒尺寸影响较小,高温退火有助于提高伸长率。大变形量的5182铝合金冷轧薄板应采用短时保温快速退火的方式防止初次再结晶晶粒长大,保证晶粒尺寸分布的稳定性。     

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.     

退火温度对CSP冷轧低碳高强钢带组织和性能的影响

以低碳高强钢冷轧钢带为研究对象,利用光学显微镜、场发射扫描电镜、全自动拉伸试验机等设备对试验钢进行组织观察和性能测试.结果表明:试验钢带采用520～580℃退火后,铁素体晶粒形态变化较小,呈变形纤维状,组织中分布的渗碳体数量较少,其屈服强度、抗拉强度变化较小,屈强比维持在0.9以上,伸长率为1％左右;采用610～700...     

热处理对Fe-36Ni因瓦合金箔热膨胀及力学性能的影响

研究了60 μm厚Fe-36Ni因瓦合金箔冷轧态、退火态及淬火态的热膨胀行为及力学性能演变规律和作用机理。结果表明,冷轧态合金具有最小的热膨胀系数,淬火态次之,退火态热膨胀系数最大;热处理可有效提高合金的居里温度T_c,从而增大使用温度范围,900 ℃保温1.5 h淬火试样具有最优的热膨胀性能($\bar{α}$_{(20-100 ℃)}=1.02×10^-6 K^-1,T_c=276 ℃),自由取向晶粒的增加是导致合金热膨胀系数增大的原因。与冷轧态相比,热处理后合金发生完全再结晶,并产生退火孪晶伴随有晶粒尺寸的变化和∑3ⁿ晶界比例快速升高,其中800 ℃保温1.5 h淬火试样的晶粒最细小(6.6 μm),∑3ⁿ晶界占比最高,具有最高的屈服强度(267 MPa)和抗拉强度(414 MPa)。淬火处理试样的综合性能优于退火试样。相同热处理方式下,升高热处理温度,一方面降低热膨胀系数,提高居里温度;另一方面也降低了强度。     

CSP卷取温度对冷轧深冲钢板的影响

研究了热轧卷取温度对CSP(compact strip production)冷轧深冲板的性能、组织和织构的影响。CSP热轧板组织主要为多边形铁素体,随卷取温度降低,晶粒尺寸略有减小。660℃和680℃卷取的成品冷轧板组织为等轴晶粒,卷取温度不超过600℃时则以"饼型"晶粒为主。力学性能测试表明,低于600℃卷取的成品板屈服强度和抗拉强度较低,其加权平均塑性应变比(rm)可达到1.80以上,伸长率超过49%。随卷取温度升高,成品板的{001}〈110〉和{110}〈110〉织构的取向分布密度逐渐升高,{111}织构取向分布密度先升高后降低,{111}〈110〉和{111}〈112〉织构取向分布密度差值也是先升后降。     

冷变形及退火工艺对低温用奥氏体不锈钢组织性能的影响

采用冷轧试验、退火试验、组织观察及力学性能检测等手段,研究了冷变形及退火工艺对低温用304L奥氏体不锈钢组织性能的影响。结果表明,随着冷轧变形量的增加,冷轧态组织晶粒沿着轧制方向被拉长后被破碎,形变带的密度逐渐增加,冷轧态钢板的强度提高,伸长率下降。随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸逐渐变大,1120℃以后晶粒长大趋势明显提升,退火态钢板的强度降低,伸长率提高。退火时晶粒长大表观激活能随着冷变形量的增加而提高,在低温退火时,随着冷轧变形量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,强度提高,伸长率下降,高温退火时趋势正好相反。     

铁素体轧制对普通用冷轧钢板组织和性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对比研究了铁素体区热轧工艺及奥氏体区热轧工艺对普通用冷轧钢板(SPCC)产品热轧组织、冷轧组织及性能的影响。结果表明,与奥氏体区轧制工艺相比,采用铁素体区热轧工艺生产的SPCC热轧板晶粒尺寸会增大约17 μm,{111}面织构数量减少了8.74%,强度略微降低,而{001}<110>织构数量增加了12.40%,强度提高了19.81。此外,采用铁素体区热轧工艺生产的SPCC成品晶粒呈近似等轴状,与奥氏体区热轧工艺相比平均晶粒尺寸增大了4.5 μm。SPCC铁素体区轧制热轧板中更大的晶粒尺寸、更少的{111}面织构及更强的{001}<110>取向织构导致了冷轧成品更低的屈服强度和塑性应变比r值,较奥氏体区热轧工艺而言平均屈服强度降低了19 MPa,平均r值下降了1.1。     

冷却方式对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响

两阶段控制轧制后,采用不同的冷却路径进行冷却,研究冷却路径对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响.结果表明,超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织,晶粒平均尺寸约为7.76μm,屈服强度高达425 MPa,抗拉强度高达500 MPa.超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子,沉淀粒子尺寸主要集中在2—7 nm,而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子,轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子.不同冷却路径获得的热轧板在700℃下退火300 s后,沉淀粒子发生明显的粗化;退火处理后,超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47μm,相对于退火前,其屈服强度和抗拉强度分别增加50和30 MPa、强度的增加主要源于细晶强化.对于含0.03%Nb(质量分数)的Nb-Ti微合金钢,由于沉淀粒子的体积分数有限,因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果,强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性.另外,加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关.随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.     

冷却方式对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响

两阶段控制轧制后,采用不同的冷却路径进行冷却,研究冷却路径对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响.结果表明,超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织,晶粒平均尺寸约为7.76μm,屈服强度高达425 MPa,抗拉强度高达500 MPa.超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子,沉淀粒子尺寸主要集中在2-7 nm,而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子,轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子.不同冷却路径获得的热轧板在700℃下退火300 s后,沉淀粒子发生明显的粗化;退火处理后,超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47μm,相对于退火前,其屈服强度和抗拉强度分别增加50和30 MPa,强度的增加主要源于细晶强化.对于含0.03%Nb(质量分数)的Nb-Ti微合金钢,由于沉淀粒子的体积分数有限,因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果,强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性.另外,加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关,随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.     

退火工艺对TC4钛合金板材组织和性能的影响

采用不同的退火工艺对热轧后的TC4板材进行热处理,对比分析了退火温度和退火时间对材料组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,TC4钛合金板材的晶粒等轴化程度提高,抗拉强度和伸长率随温度升高变化不大,但是屈服强度下降明显,同时硬度有较大幅度的提高。温度高于900 ℃后,组织类型由等轴组织向双态组织转变。900 ℃保温4 h,组织中的晶粒迅速长大,延长保温时间可以提升TC4钛合金板材的塑性,对强度影响不大。950 ℃条件下延长保温时间,材料的硬度大幅度提高;低于900 ℃时延长保温时间,材料硬度的提高幅度较小。     

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 通过模拟试验研究了热轧卷取温度对气冷退火冷轧双相钢的组织性能的影响,并采用ThermoCalc相图计算进行理论分析。结果表明：热轧高温卷取一方面可使冷轧退火后得到相对粗大的晶粒,有利于降低双相钢的屈服强度;高温卷取产生的晶界锰偏聚可以增加双相钢退火冷却时奥氏体的淬透性,在退火冷却时得到更多马氏体,从而提高双相钢的抗拉强度。因此,热轧高温卷取的冷轧气冷退火双相钢具有更低的屈强比和更好的塑性,从而获得更好的成形性能。