退火工艺对轧制半固态坯料组织性能的影响

本文采用异步轧制工艺对7075铝合金半固态坯料进行形变热处理。研究了再结晶退火工艺对变形半固态板材的组织演变及力学性能的影响。重点分析了各工艺参数条件下获得退火板材的再结晶程度及晶粒尺寸变化趋势,梳理了变形半固态板材退火过程中的再结晶机制。结果表明：显微组织的再结晶顺序依次为变形共晶相、变形初生固相、变形晶内小“液滴”。当退火工艺参数为470 ℃保温20 min时,退火板材的再结晶晶粒尺寸较小,综合力学性能较优,此退火板材的抗拉强度和伸长率依次为408 MPa、28%。退火温度的升高将导致板材由脆性断裂向韧性断裂方式转变,但过高的退火温度将引起板材的热裂,将极大地降低板材的力学性能。     

低碳硅锰钢I&P&Q工艺中Mn配分行为及对组织性能的影响

采用双相区保温淬火（I&Q）和双相区保温+奥氏体化淬火（I&P&Q）工艺和直接淬火（DQ）工艺,结合热力学计算,研究了低碳硅锰钢热处理过程中Mn配分行为及其对组织演变和力学性能的影响机制。结果表明：经I&Q工艺处理,Mn在室温马氏体中出现了明显富集,马氏体以条状、块状、团状三种形态分布,化学位梯度驱使着Mn由铁素体向奥氏体中配分,Mn在晶界处的配分行为影响着晶界的迁移方向,使得形成不同形态的奥氏体晶粒; I&P&Q工艺处理后Mn在马氏体中呈不均匀分布,较DQ工艺,I&P&Q工艺使钢的伸长率由5.2%提高到10.9%,强塑积提高了6812 MPa·%。     

热轧窄带65Mn钢珠光体组织与性能的窄范围控制

为制定65Mn窄范围质量控制工艺参数,利用OM、SEM、拉伸试验机及洛氏硬度仪等,研究热轧窄带65Mn钢的终轧温度、终轧后冷速下以及卷取后冷速对珠光体组织及力学性能的影响。结果表明:在其他工艺参数相同的情况下,随着终轧温度的提高、终轧后冷却速率的减缓和卷取后冷却速率的加快,热轧窄带65Mn钢珠光体球团尺寸和片层间距不断增大、片层变厚、抗拉强度及硬度均逐渐降低,当终轧温度大于960℃、终轧后冷却速率小于5.58℃/s及卷取后冷却速率小于0.1℃/s时,其抗拉强度小于900 MPa。     

生物可降解医用镁合金体内外降解行为研究进展

作为新一代医用可降解生物材料,镁合金凭借其良好的生物相容性、独特的降解性、优异的力学传递性,被誉为"革命性的医用金属材料".然而,镁合金耐蚀性能较差,存在降解过快以及降解不均匀等现象.本文从微合金化、热加工工艺、塑性变形工艺以及表面改性4种处理方式全面介绍了目前改善镁合金降解性能的研究进展,并对比了不同工艺处理方式下医用镁合金的体内外降解速率和降解模式,揭示了镁合金不同工艺处理条件下的组织演变、膜层特性对Cl-的膜层破坏机制及三维降解形貌的影响规律,建立起在模拟液中不同工艺条件与镁合金腐蚀降解速率的关联数据分析模型,最后指出从多角度解析微观结构对镁合金降解性能的作用机制,构建微观组织对镁合金降解寿命预测模型是未来该领域的研究重点.     

低碳硅锰钢I&P&Q工艺中的Mn配分行为

采用双相区保温淬火(IQ)和双相区保温+奥氏体化淬火(IPQ)工艺和直接淬火(DQ)工艺,结合热力学计算,研究了低碳硅锰钢热处理过程中Mn配分行为及其对组织演变和力学性能的影响机制。结果表明:经IQ工艺处理,Mn在室温马氏体中出现了明显富集,马氏体以条状、块状、团状三种形态分布,化学位梯度驱使着Mn由铁素体向奥氏体中配分,Mn在晶界处的配分行为影响着晶界的迁移方向,使得形成不同形态的奥氏体晶粒;IPQ工艺处理后Mn在马氏体中呈不均匀分布,较DQ工艺,IPQ工艺使钢的伸长率由5.2%提高到10.9%,强塑积提高了6812 MPa·%。     

常见钢板分层缺陷的成因及整改措施

分层缺陷是一种存在于钢板内部的常见缺陷,分层缺陷严重影响钢板的综合性能,尤其对厚度方向上的力学性能有重要影响。利用OM、SEM和EDS等检测手段,对分层缺陷区进行组织观察和微观分析,对其成因进行分析。结果表明:引起分层缺陷的原因主要有带状组织,保护渣,硫化物,折叠,异常组织等。针对上述各种原因,提出控制浇铸温度与冷却速度、注重结晶器保护渣相关工艺流程、钙化处理、稳定轧制、防止"死辊"现象的出现、选取适当的淬火工艺等相应的措施。     

热浸镀55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层表面锌花尺寸不均原因及腐蚀特征

利用OM、SEM、EDS、XRD等研究55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层表面锌花特征、合金元素分布规律;通过极化曲线研究镀层不同区域耐腐蚀行为,并探讨热浸镀形成过程及在腐蚀过程中组织演变规律。结果表明:不同尺寸特征的锌花其金相组织均是由垂直网格状树枝晶构成,且晶臂间距大小一致;不同尺寸锌花表面成分均是由Al、Zn组成,且含微量Si元素,Al、Zn元素约为2∶1;大小尺寸锌花的金属化合物层中α-{Fe,Al,Si}相数量不同是造成锌花尺寸不均的主要原因,锌花尺寸数值越小,IMC层中τ5相数量越多,凝固过程中形核点就会越多,形成的锌花尺寸就越细小;采用多点采集统计,不同尺寸特征的锌花其耐蚀性几乎相当。     

C、Mn元素配分对淬火-配分贝氏体钢摩擦磨损的影响

采用淬火-配分-贝氏体区等温(QPB)和双相区保温-淬火-配分-贝氏体区等温(IQPB)两种热处理工艺并进行对比,通过摩擦磨损试验来研究C、Mn元素对残留奥氏体稳定性的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)对试样的显微组织、残留奥氏体含量及C、Mn元素分布进行表征。结果表明:在双相区保温过程中,C、Mn元素发生配分,在奥氏体中富集。摩擦磨损试验后,QPB试样中的残留奥氏体体积分数从7. 24%减少到4. 36%,维氏硬度从417 HV0. 02增加到526 HV0. 02,磨损体积为0. 252 mm~3。IQPB试样中的残留奥氏体体积分数从9.11%减少到7.58%,维氏硬度从384 HV0.02增加到413 HV0. 02,磨损体积为0. 268 mm~3。IQPB试样在摩擦磨损试验前后残留奥氏体体积分数、维氏硬度没有QPB试样变化明显,表明在摩擦磨损过程中,C、Mn元素使残留奥氏体稳定性提高,残留奥氏体不易向马氏体转变。     

退火时间对中碳钢亚温淬火冷轧组织性能的影响

对热轧中碳钢板进行亚温淬火,随后冷轧(变形量50%)并进行不同时间退火,退火温度为550℃。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、背散射电子衍射(EBSD)对退火试样进行显微组织表征,并通过室温拉伸试验分析了双峰结构对力学性能的影响。结果表明,退火处理后的组织由铁素体和渗碳体两相构成,铁素体由细晶区/粗晶区共同组成。随着退火时间的延长,细晶峰值略有增大,但是增长并不明显,粗晶峰值晶粒呈减小趋势。随着退火时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度呈下降趋势,伸长率呈上升趋势,韧窝尺寸增大,深度增加,并且在大尺寸韧窝附近富集小尺寸韧窝。当退火时间为30 min时,力学性能最优。     

Q195焊接钢管压槽过程焊缝开裂特征及成因

采用OM、SEM、EDS等检测手段,研究了Q195高频直缝电阻焊(ERW)钢管在压槽过程中焊缝开裂的特征及其成因。结果表明:在焊管焊缝开裂处有氧化夹杂物,焊缝开裂处母材的孔洞、夹杂物与正常试样焊缝处的基本一样,但是有裂纹焊缝处的热影响区不对称、金属流线不明显,而正常试样焊缝处热影响区对称、金属流线明显。因此引起Q195镀锌ERW钢管压槽过程中开裂的原因是高频直缝电阻焊挤压力偏小,造成金属流线不明显,在这种情况下焊缝中较多的氧化夹杂物或"灰斑"不易排出,成为焊缝开裂的裂纹源,导致镀锌焊管在压槽过程中焊缝开裂。