双辊连铸3%Si无取向硅钢铸带特征

针对传统工艺生产硅钢周期长、能耗大等缺点,采用双辊连铸工艺制备3%Si无取向硅钢连铸薄带,利用MEM,SEM和TEM观察了铸带的组织、织构及析出物,同时对比了Al的质量分数为0.6%和0.9%的连铸薄带在组织、织构及析出物特征方面的异同.结果表明:双辊连铸工艺生产的3%Si无取向硅钢铸带的组织为均匀等轴晶粒,平均晶粒尺寸约为300μm;织构组成随Al质量分数的不同具有明显差别,Al质量分数为0.9%的铸带中{100}织构强度是随机织构的7倍;铸带中的析出物为AlN和MnS,最大尺寸分别为500和50 nm左右.     

取向硅钢常化过程析出物和组织演变规律

使用透射电镜(TEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)对取向硅钢热轧板常化过程中析出物和组织的变化进行了研究。结果表明,热轧及常化过程中都有大量细小的析出物析出,其中热轧板中主要是MnS和少量MnS与AlN的复合析出物;常化板中主要是AlN和少量MnS与AlN的复合析出物;且常化板中析出物数量比热轧板中析出物的数量高1~2个数量级,平均尺寸减小约16nm。热轧板的组织沿着厚度方向存在较大不均匀性,高斯织构主要存在于热轧板次表层的变形组织中,且强度约为2;常化热处理后试样厚度方向组织的均匀性变大且次表层可以得到细小均匀的晶粒组织,高斯织构依然存在于试样次表层但强度减小约为0.8。     

热装温度对无取向硅钢中夹杂物析出特性的影响

借助SEM、EDS及Image-Pro Plus 6.0图像分析软件,对不同热装温度下无取向硅钢铸坯中夹杂物的析出行为进行研究。结果表明,铸坯中MgS、AlN容易以硅酸铝、硅酸镁、硅酸铝镁氧化物为核心析出,且复合夹杂物的形状与其中MgS和AlN的含量有关,当AlN含量较高时,复合夹杂呈六棱柱状,当MgS含量较高时,复合夹杂一般呈球形。铸坯中硫化物主要以MgS的形式存在,少量以CaS形式存在,但试验钢中未检测到MnS。随着铸坯热装温度的降低,复合夹杂中MgS组分的含量增加,夹杂物平均尺寸也会随之增加,但CaS析出会对MgS的析出起抑制作用,热装温度可通过影响复合夹杂中AlN、MgS的析出来调控夹杂物尺寸。本试验条件下,最合适的铸坯热装温度为700℃,此时钢中尺寸小于0.5μm的微细夹杂物的数量最少。     

铸坯热装温度对无取向硅钢中AlN和MnS析出行为的影响

通过固溶度积公式计算及热模拟实验,对不同热装和加热温度条件下的无取向硅钢铸坯中析出相进行了研究.在低于950℃热装时,铸坯中AlN的析出量和尺寸不再变化,但MnS和AlN-MnS的数量及平均尺寸随着热装温度降低而进一步增加,并在温度低于600℃时达到最大值后保持不变.与1200℃相比,1100℃加热的铸坯中AlN、MnS的总固溶量相对更少.相比850℃热装,600℃热装再加热到1100℃的铸坯中AlN和MnS的总固溶量更少,且AlN和MnS尺寸更大.合适的热装温度和加热温度分别为600℃和1100℃.     

双辊薄带连铸低碳微合金钢的铸态组织

采用双辊薄带连铸技术制备了低碳微合金钢薄带，利用OM，SEM和TEM对铸态凝固组织、室温组织、析出及位错进行观察和分析.结果表明:低碳微合金钢铸带的凝固组织中二次枝晶间距约为12~15μm，相对于传统厚板坯和薄板坯连铸，铸带组织得到了明显细化.铸带的原奥氏体晶粒尺寸比较粗大，约为250~410μm，其组织由魏氏铁素体、珠光体和不规则铁素体组成.铸带组织中存在纳米级TiC析出和短棒状的渗碳体.TiC析出没有被薄带连铸的凝固过程及二次冷却过程明显抑制.铸带组织由于铸轧力及二次冷却速率不均匀导致大量位错的产生.     

X100管线钢的组织性能

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了X100管线钢的力学性能、显微组织、晶粒取向及析出物.实验结果表明,采用控轧控冷两阶段轧制工艺轧制出实验钢平均屈服强度达到724 MPa,屈强比0.87,夏比冲击功在-60℃仍有255J,韧脆转变温度在-60℃以下.平均有效晶粒尺寸为2.43μm,大角度晶界占78.8%,尺寸在10 nm左右的析出物与位错相互缠结起到了良好的析出强化作用.     

无取向硅钢夹杂物分析

采用非水溶液电解方法来提取无取向硅钢中夹杂物。通过扫描电镜(SEM)观察结果表明:无取向硅钢中主要夹杂物为六棱柱的AlN、不规则硅酸盐及球状的铁的硫化物和氧化物,其中AlN夹杂尺寸在1~5μm,数量较多,还有部分AlN的复合夹杂。进一步研究了AlN复合夹杂形成机理,采用了Thermo-Calc热力学计算软件计算出该钢样中AlN、MnS析出温度分别为1 240℃、1 200℃,而Al2O3析出温度大于1 800℃,从而为AlN复合夹杂形成机理提供了一个理论依据。     

CSP工艺生产低碳高强度汽车板力学性能特征及强化机理

研究了珠钢电炉CSP工艺生产低碳高强度汽车梁用钢板ZJ510L生产工艺、组织演变、强化机理与组织性能之间的关系.通过光学显微镜、透射电镜和力学性能实验研究表明:ZJ510L显微组织随着轧制道次和冷却速度的增加而细化,最终铁素体晶粒尺寸约为5～6μm;析出的第二相粒子主要为A12O3,MnS和AlN以及大量的碳化物,尺寸大多在20～150nm之间;成品板强度和延伸率较高,并具有良好的成形性能和低温冲击韧性.细晶强化是ZJ510L钢板的主要强化方式.     

Ti--IF钢凝固过程中TiN的析出机理和规律

结合冶金热力学和凝固偏析模型分析了Ti--IF钢凝固过程中TiN的析出特点.Ti--IF钢凝固前期钢液中TiN夹杂无法生成,固相中TiN源自低温固相析出;凝固固相分数达到0.64时,Ti、N组元在凝固前沿富集程度增加,凝固前沿固相中开始有TiN析出;凝固末期,Ti和N的富集程度进一步增大,固液相中均能有TiN析出.采用扫描电镜分析了TiN在铸坯中的分布,从铸坯表层到中心TiN数量和尺寸存在显著变化:从铸坯表层向中心方向TiN尺寸不断增大,平均尺寸从1~2μm增大到5μm,在距离表层70~80 mm处尺寸达到最大;在铸坯厚度中间位置,TiN尺寸较大,平均尺寸为5μm左右;在铸坯中心TiN尺寸又有所变小,平均尺寸为3μm左右;在铸坯表层TiN密集程度较高,在铸坯中间和中心TiN数量密集程度显著降低.IF钢铸坯中TiN析出时机及其尺寸和数量与Ti、N组元偏析和凝固冷却速度关系密切.     

热轧态与回火态 AH80 DB 低碳贝氏体钢组织与冲击韧性

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对热轧态和回火态AH80DB低碳贝氏体钢的显微组织、马氏体/奥氏体( M/A)岛、第二相的析出行为以及晶界取向差、有效晶粒尺寸进行研究,揭示回火后低碳贝氏体钢冲击韧性得到改善的原因.结果表明：两种试样的组织均由板条状贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体组成,其中回火态试样中针状铁素体组织较多.热轧态钢中存在较大尺寸M/A岛且呈方向性分布,大角度晶界比例占17.33%,有效晶粒尺寸为3.57μm;而回火态钢中M/A岛的尺寸较小,大角度晶界比例增加3.43%,有效晶粒尺寸减小0.56μm.热轧态钢中析出相主要是( Nb,Ti) C,尺寸在50~150 nm之间,回火态试样中析出较多细小的球状( Nb,Ti) C析出相,尺寸在10 nm左右.     

低温取向硅钢中第二相粒子的析出行为及热轧组织

研究了不同工艺生产的低温取向硅钢热轧板中第二相粒子的析出行为及其组织。结果表明,热轧板中的析出物除了弥散分布的纳米级球形或椭球形的Mn S、Cu2S外,还观察到与其形貌相似的Si O2、Al N和Si3N4及其复合在一起的复杂化合物。试样中微米级析出物主要为Si O2、Mn S、Cu2S和Al N的复合物,纳米级析出物主要为Al N、Si3N4、Mn S、Cu2S的复合物。热轧板中0.01~0.2μm的析出物数量最多,约占总数的99%。与常规热轧板相比,CSP试样中夹杂物面积密度较小,在大于1μm范围内其平均尺寸较大,会使得后期退火过程中二次再结晶不完整,影响产品磁性能。热轧板在垂直于轧向横截面上组织分布具有很大的差别,其中CSP试样组织相对比较均匀,不利于后续处理工艺中发展完善的二次再结晶织构从而获得良好的磁性能。     

Microstructure and strengthening parameters of ultra-thin hot strip of low carbon steel

The microstructure and precipitation mechanism of ultra-thinhot strip produced by CSP technology were analyzed by electron back scattered diffraction (EBSD), H-800 transmission electron microscope (TEM) and thermodynamics theory. The EBSD results show that the finishing hot rolling microstructures are mixture of recrystallized and deformed austenite. After phase transformation, ferrite grains embody substructures and dislocations that led ultra-thin hot strip high strength and relatively low elongation rate. TEM observations show that there are a lot of fine and dispersive precipitates in microstructures. Most of aluminium nitrides are in grains, while coexisted precipitates of MnS along grain boundaries. Coexisted precipitates compose cation-vacancy type oxides such as Al₂O₃ in the core, while MnS at the fringe of surface. At the same time, reasons for microstructure refinement and strengthening effect were investigated.     

薄板坯连铸连轧低碳高强钢中的析出物及其对组织性能的影响

研究了薄板坯连铸连轧工艺生产的低碳高强钢中Al2O3、MnS、AlN和碳化物等析出物的形貌及结构,探讨了部分粒子析出的热力学和动力学规律及其对组织性能的影响。     

含锡C--Mn钢中锡的析出相

利用扫描电镜/能谱仪和透射电镜表征了残余元素Sn在C--Mn钢中的存在形式,同时考察了热处理温度对含Sn析出相类型的影响.结果表明:Fe--5% Sn中Sn以第二相形式在晶界与晶内析出;Fe--1.5% Sn--0.2% S中Sn以第二相形式在直径2~4 μm的球形MnS夹杂物上异质析出.透射电镜分析和热处理实验结果表明:在Fe--5% Sn及Fe--1.5% Sn--0.2% S中MnS夹杂上析出的含Sn第二相结构为四方晶系的FeSn2相.     

Influence of MnS particles on the behaviors of grain boundary migration in Fe-3%Si alloys

The precipitation behaviors of MnS particles at 900℃ in a hot deformed Fe-3%Si alloy were observed statistically. The ratio of MnS particles on dislocations and in grain boundaries was calculated based on a model concerning the second phase precipitation in supersaturated solid solution. It was indicated that the precipitation of MnS particles on dislocations prevailed. The coarsening process of MnS particles in grain boundaries determined the boundary mobility during the secondary recrystallization. However, the density difference of precipitated MnS particles inside the grains on both sides of a boundary will determine the migration direction of the boundary as well, besides the grain size effect. It was observed that the densities of MnS particles in two neighboring grains were commonly different, and the boundary tended to move towards the area with lower particle density. The factors, e.g. dislocation densities in differently oriented grains will affect the density of precipitated particles, in which the Goss grains with higher particle density could grow more easily.     

双辊薄带凝固组织中晶粒三维尺寸的表征

双辊薄带凝固组织中柱状晶粒和等轴晶粒的尺寸大小对薄带的性能和行为有非常重要的影响,在薄带铸造过程中由于晶粒的生长具有三维特征,采用传统表征方法无法实现对薄带凝固组织中晶粒三维尺寸大小的表征,本文运用定量金相和概率论知识,在对晶粒形状作出合理假设的基础上,建立了双辊薄带凝固组织中柱状晶粒和等轴晶粒三维尺寸的表征表达式,实现了柱状晶粒等轴晶粒三维生长特征的定量描述。     

Microstructure and mechanical properties of AZ91 magnesium alloy subject to deep cryogenic treatments

AZ91 magnesium alloy was subjected to a deep cryogenic treatment. X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM), and transmission electronic microscopy (TEM) methods were utilized to characterize the composition and microstructure of the treated samples. The results show that after two cryogenic treatments, the quantity of the precipitate hardening β phase increases, and the sizes of the precipitates are refined from 8–10 μm to 2–4 μm. This is expected to be due to the decreased solubility of aluminum in the matrix at low temperature and the significant plastic deformation owing to internal differences in thermal contraction between phases and grains. The polycrystalline matrix is also noticeably refined, with the sizes of the subsequent nanocrystalline grains in the range of 50–100 nm. High density dislocations are observed to pile up at the grain boundaries, inducing the dynamic recrystallization of the microstructure, leading to the generation of a nanocrystalline grain structure. After two deep cryogenic treatments, the tensile strength and elongation are found to be substantially increased, rising from 243 MPa and 4.4% of as-cast state to 299 MPa and 5.1%.     

速凝铸造工艺制造高性能烧结Nd-Fe-B磁体

研究了用速凝铸造工艺制造高性能烧结Nd Fe B磁体·同传统的铸锭工艺相比,速凝铸造工艺细化柱状晶,阻止α Fe枝晶相的产生,改善了铸态合金的微观结构·柱状晶宽度基本在5～25μm之间,尺寸较均匀;在制粉过程中容易得到粒度分布较好的磁粉;富Nd相分布较好,所以在较低烧结温度下可得到较高密度的磁体;由于具有细小均匀的微结构,利用速凝铸带工艺烧结出的磁体具有更高的Br,Hci和(BH)max·     

LG610L汽车大梁钢的拉伸断口及显微结构分析

利用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等检测工具,对LG610L钢板不同位置的试样进行检测分析,研究结果表明:LG610L钢表面处的组织晶粒比较细小,平均尺寸约为7 μm,越靠近中心处晶粒尺寸越大,中心处的晶粒平均直径约为13 μm.在横向的1/4处珠光体呈较明显的带状分布,而在表面和中心处带状组织不明显.拉伸断口为韧性断口,其中纤维区为典型的等轴韧窝,放射区多为撕裂韧窝或剪切韧窝,外缘区为涟波花样和无特征区域.析出物呈蚕豆状,其长度方向尺寸范围为15～30 nm,宽度方向尺寸范围为5～12 nm,且呈弥散分布,分布的形状呈“虚线”状.