分步退火及初始晶粒对Hastelloy C-276合金晶界特征分布影响

不同初始晶粒尺寸的 Hastelloy C-276 合金经冷轧变形后,分别采用一次退火和二次退火方法进行热处理,其晶界特征分布采用电子背散射衍射技术进行表征.结果表明,初始较大晶粒组织有利于晶界特征分布的优化,特殊晶界比例比小尺寸晶粒组织提高了近10%,达到了78.8%,同时形成了平均尺寸为200μm晶粒团簇组织.在相同晶粒尺寸条件下,采用二次退火工艺可以明显改善合金的晶界特征分布,∑3^○n晶界比例得到较大幅度的提高,并形成了良好的团簇组织.这是由于较多的非共格∑3晶界,容易产生∑9和∑27晶界,从而形成更多的三叉晶界,阻断了大角度晶界的连通性.     

B10白铜晶界特征分布对耐腐蚀性能的影响

B10白铜（Cu-Ni合金）管材作为一种船舶常用的管道用材料,耐腐蚀性一直是困扰其被广泛应用的一大原因。以4种不同的B10白铜管材为试验样品,采用电子背散射衍射及电化学腐蚀试验研究了B10白铜晶界特征分布及其对腐蚀性能的影响。结果表明：低重位点阵(coincidence site lattice,CSL) 晶界比例越高,其耐腐蚀性能越强,特别是低CSL ?3ⁿ(n=1, 2, 3)晶界的大量存在,降低了普通晶界的网络连通性,阻碍了腐蚀沿晶界的扩展,提高了B10白铜对海水的耐腐蚀性。当样品B中?3ⁿ晶界的长度为47.07%时,其腐蚀电势为 -0.289 V、腐蚀电流密度为3.341×10^-6 A/cm²、腐蚀膜阻抗为33.102 Ω/cm²、腐蚀膜厚度为17.5 μm。     

冷轧工艺对取向硅钢初次再结晶织构的影响

研究了取向硅钢制备过程中常见的两种冷轧工艺,主要研究了一阶段冷轧与两阶段冷轧+中间退火工艺对初次再结晶组织及织构的影响.结果表明:采用两阶段冷轧+中间退火工艺制备以Cu2S为主抑制剂的取向硅钢,其初次再结晶平均晶粒尺寸为181μm,高斯晶粒的体积分数为06%,迁移性强的重位点阵晶界(Σ5+Σ9)和高能晶界(20°~45°取向偏差角)所占比例分别为18%和504%.与一阶段冷轧工艺相比,其初次再结晶晶粒较细,且高斯晶核与特征晶界所占的比例较高,有利于高斯晶粒发生二次再结晶.     

晶粒晶界对铝合金耐蚀性能的影响

通过电子背散射衍射(EBSD)对微合金化的铝合金A356的晶粒尺寸、晶界类型、晶界特性进行了研究,探究微合金化后晶粒尺寸和晶界特性对铝合金耐蚀性能的影响机制。研究结果表明:随着元素比例的变化,晶粒的尺寸、晶界中特殊晶界特征和比例以及晶界的取向差角都发生了明显改变;当元素比例达到La质量分数0.15%、Y质量分数0.2%时,晶粒细化最为明显,Σ3晶界所占比例最高,小角度晶界所占比例明显提高,耐腐蚀性显著增强。     

毛细铜/钛复合管材的游动芯头拉拔制备及组织性能

在热旋制备界面结合质量优异的铜/钛双金属复合管坯的基础上,对复合管进行了游动芯头拉拔加工,重点研究了复合管材游动芯头拉拔加工成形能力以及拉拔加工对复合管材组织性能的影响.研究结果表明,游动芯头拉拔方式,特别是减壁拉拔,对铜/钛复合管材结合界面有较大的破坏作用,且难以实现多道次连续拉拔加工,单道次拉拔加工量不宜超过30%;575℃保温70 min的道次间退火虽然对界面元素扩散情况影响不大,但能缓解加工硬化和残余应力,使得铜/钛复合管材的平均剥离强度由变形态的7.8 N·mm-1提高到退火态的17.1 N·mm-1,大幅度提高铜/钛复合管材的后续拉拔加工性能.通过严格控制拉拔减壁量,合理制定了铜/钛复合管材的拉拔加工工艺,成功制备了结合性能优异的毛细规格铜/钛复合管材.     

一种高Nb-IF钢的组织和织构特征

以一种新型高Nb-IF钢和传统Nb+Ti-IF钢为研究对象,分别进行相同的冷轧及退火处理,对比研究了两种实验钢的微观组织和织构演变特征.结果表明:与传统Nb+Ti-IF钢相比,该新型高Nb-IF钢由于添加了较高含量的C和过量的固定元素Nb从而提高了再结晶温度;875℃退火时,平均晶粒直径由传统Nb+Ti-IF钢的15.4μm细化到12.1μm,大量尺寸在10～30nm之间的细小Nb(C,N)复合析出粒子是其晶粒细化的原因;有利r值的ND∥{111}纤维织构峰值更加尖锐且发展速度较快.EBSD分析结果表明,该新型高Nb-IF钢组织均匀性良好,相邻晶粒取向夹角≤15°的小角晶界及低ΣCSL晶界含量...     

轧制退火316奥氏体不锈钢的晶界特征分布

利用EBSD技术对不同形变量冷轧并退火处理的316奥氏体不锈钢的晶界特征分布进行了研究．结果发现,小变形轧制经退火处理后,试样晶粒尺寸明显长大的同时∑3^n（n=1,2,3）晶界（也称特殊晶界）比例不断提高．晶粒取向分析表明,合金中高斯（Goss）、黄铜（Brass）、铜型（Cop—per）和立方（Cube）取向（包括其几何变体）的择优长大是特殊晶界比例提高的重要原因．     

稀土含量对TRIP/TWIP钢晶粒及晶界特征的影响

利用XRD和EBSD分析稀土含量对TRIP/TWIP高锰钢相组成、晶粒及晶界特征的影响。结果表明,试验钢变形前组织以γ奥氏体为主,还有部分ε马氏体,经过塑性变形后,组织中还观察到少量α马氏体;随着稀土含量的增加,奥氏体转变为马氏体的量有所增加,表明稀土元素促进了试验钢的TRIP效应。此外,稀土元素的添加细化了试验钢中奥氏体晶粒,减少了小角度晶界数量而增加了大角度晶界数量,尤其是取向差为60°左右的大角度晶界;同时,稀土元素的添加也促进了低Σ值重位点阵(CSL)晶界特别是Σ3晶界的形成。     

电铸Cu的显微组织、晶粒取向和晶界结构

采用SEM,TEM和EBSD研究了电铸Cu的微观组织形貌、晶粒取向和晶界特征.SEM观察表明,沿沉积方向,组织由细小等轴晶区、等轴晶和柱状晶的混合晶区转变为粗大柱状晶区.EBSD分析表明,对于所有晶区,小角度晶界(15°)的分布频率较小,大角度(≥15°)晶界为电铸Cu组织的主要晶界.在大角度晶界中,CSL晶界占有很大比例,其中Σ3的分布频率较大.柱状晶由平行分布的层状孪晶构成,近似垂直于沉积厚度方向,层间孪晶界为Σ3类型,TEM的观察也显示了孪晶的存在.细等轴晶区晶粒的择优取向不明显,混合晶区和粗柱状晶区有明显的〈111〉和〈101〉择优取向.在粗柱状晶区,平行于沉积厚度方向,具有较强的〈111〉择优取向,表明大多数{111}孪晶面垂直于沉积厚度方向.     

冷拔高碳钢丝及其再结晶织构

为了研究高碳钢盘条拉拔及后续退火过程中织构的演变规律,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)系统分别对SWRH82B热轧盘条以,及不同应变量的钢丝拉拔态、再结晶态的显微组织和织构进行了研究.研究发现,原始盘条中晶粒呈等轴状,片层无明显的择优取向,且盘条中晶粒取向比较分散,存在着很微弱的织构;冷拔态钢丝中的晶粒呈纤维状,片层基本沿拉拔方向排列,其主要织构为明显的(110)丝织构、{111}＜110＞和{001}＜110＞织构,且随着应变量增大,＜110＞丝织构的强度明显提高;钢丝经600℃退火6 h完全再结晶后,晶粒呈等轴状,渗碳体球化,钢丝的再结晶织构类型仍为明显的＜110＞丝织构,与退火前相比,织构的强度有所变化.     

晶界工程处理对304不锈钢耐蚀性能和力学性能的影响

通过扫描电子显微镜、电化学工作站、晶间腐蚀试验及万能材料拉伸试验机研究了晶界工程处理对304不锈钢耐腐蚀性能和力学性能的影响。结果显示,经8%冷轧变形及1 100 ℃退火6 min处理后的304不锈钢,与1 050 ℃固溶处理30 min的304不锈钢相比,低重合位置点阵(coincidence site lattice, ΣCSL) 晶界比例从45.1%增加到77.8%,Σ3晶界比例从42.0%增加到65.5%。并且在迁移的随机晶界上引入了具有低晶界能的特殊晶界片段退火孪晶,降低了大角度晶界网络的连通性,优化了晶界分布,提升了304不锈钢抗晶间腐蚀性能。晶界工程处理对304不锈钢的力学性能影响较小,晶界工程处理后,其抗拉强度和屈服强度小幅度降低,分别降低了20 MPa和13 MPa,伸长率提高了8%。     

含铜低温热轧取向硅钢初次再结晶组织研究

为研究含铜低温热轧取向硅钢再结晶组织,采用3种不同的初次再结晶退火工艺进行热处理.结果表明,脱碳退火前的高温退火工艺有助于增加硅钢初次再结晶组织中20°～45°晶界比率;采用渗氮工艺,可在大幅提高∑5晶界比率的同时增大晶粒尺寸.应用晶粒尺寸阈值公式计算出的初次晶粒大小约为8μm,计算结果与试验数据相符.     

离子液体中Cu纳米电极上电化学还原CO2合成碳酸二甲脂

在不同的温度和时间下煅烧Cu片得到CO₂前驱体,再由Cu₂O前驱体电化学还原得到铜电极（Oxide reduced copper, OR-Cu）.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等测试手段对材料进行了表征,通过循环伏安（CV）和气质联用仪(GC-MS)等表征手段探讨了材料对CO₂的电化学催化性能以及对电合成DMC产率的影响.结果表明,OR-Cu电极的晶界以及Cu₂O初始厚度是影响材料电催化性能的主要因素.700 ℃下煅烧2 h的Cu₂O前驱体,再经电化学还原所得到的电极具有明显的晶界及合适的Cu₂O初始厚度,具有最高的电催化活性,以其作为电极合成DMC的产率在室温下可达到87%.     

无取向硅钢晶粒与晶界特征的EBSD分析

借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量和计算了无取向硅钢再结晶退火后再结晶百分比、晶粒尺寸、取向差分布等参数,分析了再结晶退火温度对无取向硅钢晶粒大小、微观取向和耐蚀性的影响.结果表明,3个温度(810、840、880 ℃)下退火3 min后,再结晶均充分完成.随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸长大.拥有{100}面织构的晶粒比其他取向晶粒具有更好的耐蚀性,侵蚀后晶粒凸出于试样表面.880 ℃退火后的小尺寸晶粒周围多为小角度晶界,不易迁移,不易被侵蚀.     

Al-Mg系铝合金超塑性薄壁管材

采用熔铸—均匀化退火—挤压工艺研制Al-5.60Mg-0.30Zr-0.07Cr-0.16Mn（质量分数,%）合金管材。对该合金管材进行析出退火处理后,采用热旋—退火—冷旋工艺制备薄壁旋压管。采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸性能测试等手段研究该铝合金旋压管冷变形态与完全再结晶退火态的组织与性能,测试其超塑性能,讨论其超塑性变形与断裂行为。研究结果表明,在Al-Mg铝合金中加入微量锆、铬、锰,可以促使试验合金中第二相颗粒弥散分布,减小后续加工的变形不均匀性;Al-5.6Mg-0.30Zr合金经析出退火—旋压变形后,于500℃退火1 h的再结晶退火组织晶粒平均粒径小于10μm。     

横向预拉伸对17%Cr超纯铁素体不锈钢表面抗皱性的影响

以17%Cr超纯铁素体不锈钢的冷轧退火板为原料,研究了3%、6%、9%和12%横向预拉伸(即拉伸方向垂直于板材轧向)变形对其冲压成形表面抗皱性的影响。采用电子背散射衍射技术及X射线衍射技术探究了横向预拉伸前后板材内部织构取向和晶粒团簇的演变规律。结果表明,横向预拉伸9%后实验钢板表面抗皱性获得较大提高。由于在退火、横向预拉及纵向拉伸后{001}取向晶粒含量均非常少,因此基于厚向塑性应变比差异的Chao起皱机理不适用实验钢,而基于平面剪切应变的Takechi模型能较好地解释实验结果。在横向预拉伸后,由于γ纤维织构晶粒簇的宽度降低、方向整体偏转,使得板材抗皱性得到提高。     

晶粒尺寸对含铜锡中铬铁素体不锈钢耐蚀性的影响

以含低熔点元素Cu和Sn的超纯165%(质量分数)Cr铁素体不锈钢为实验材料,通过在35℃恒温6%(质量分数)FeCl3溶液中对实验钢进行浸泡腐蚀实验,并采用三电极体系测定实验钢的极化曲线,初步研究了晶粒尺寸对这种铁素体不锈钢耐蚀性能的影响.实验中,采用经典的失重法计算腐蚀速率,利用动电位扫描法测绘极化曲线,以进一步探究实验钢的腐蚀过程.研究表明,这种铁素体不锈钢的点蚀电位值随晶粒尺寸增大而大幅提高.浸泡腐蚀实验结果证实,存在一个相对合理的晶粒尺寸范围,晶粒尺寸过小或过大都不利于提高耐蚀性能.     

固溶处理对Mg-6Al-5Pb-1Zn-0.3Mn阳极组织和性能的影响

为了改善铸态Mg-6Al-5Pb-1Zn-0.3Mn(质量分数,%)阳极的加工性能,对其进行固溶退火处理。采用浸泡法、恒电流和动电位极化扫描法及电化学阻抗法,研究不同固溶时间对其在3.5%(质量分数)NaCl中自腐蚀和电化学行为的影响;采用光学显微镜、扫描电镜对其显微组织和腐蚀形貌进行观察。研究结果表明:经400℃固溶24h,粗大的β-Mg17Al12相完全回溶于基体中,枝晶偏析基本消除;与铸态合金相比,晶界附近富Al区的消失使得固溶态合金耐蚀性能降低,晶体缺陷的减少使得放电性能变差;随着固溶时间延长,阴极β-Mg17Al12相的减少使得合金耐蚀性能提高,合金元素固溶度的增大使得合金放电性能提高;在放电过程中,放电产物层不断脱落,维持了镁合金阳极的放电活性。     

不同管径B10铜镍合金管材焊缝耐冲刷腐蚀性能研究

铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能，是理想的海洋管道用合金材料。然而，铜镍合金管材焊接留下的焊缝易发生较为严重的腐蚀，导致焊接处破裂失效。以两种不同口径B10铜镍合金管材作为研究对象，采用钨极氩弧（tungsten inert gas welding，TIG）焊方法分别焊接相同口径管材。对焊接件进行模拟海水冲刷腐蚀试验，探究不同管径B10铜镍合金管材焊缝在腐蚀环境中的耐冲刷腐蚀行为差异。结果表明，小口径管材焊缝腐蚀电位最负为-0.336 V，腐蚀电流为8.886×10^-5 A，且在21 d时极化电阻值为3042.67 Ω/cm²，在腐蚀环境中呈现较好的电化学性能。经过一个周期的腐蚀试验后，小口径管材焊缝抗拉强度为282.8 MPa，腐蚀速率为0.69 μm/d，具有较强的耐冲刷腐蚀性能。     

脱碳退火工艺对含铌Hi-B钢组织与织构的影响

借助红外碳硫分析及EBSD技术,研究了含铌Hi-B钢在不同脱碳退火工艺处理后的碳含量及织构变化。结果表明,当炉内气氛和露点温度一定时,含铌Hi-B钢中碳含量随着脱碳温度的升高而下降,随着保温时间的延长先下降,180s以后基本稳定;经850℃×180s工艺退火后钢样的脱碳效果最佳,钢中碳含量为0.0037%。退火试样中均主要含有{411}148、{111}112和{111}110织构组分,少量的Goss晶粒零散地分布在{111}112或{411}148晶粒之间。此外,有利于Goss晶粒异常长大的Σ9及Σ13b晶界的数量,随着脱碳保温时间的延长大致呈增加的趋势,随着脱碳温度的升高先增加后减少,即在840℃退火后出现极大值。