铁素体区轧制工艺对IF钢织构及深冲性能的影响

研究了不同铁素体区热轧压下量和终轧温度下一种Ti-IF钢的冷轧和退火后性能和织构的特点.结果表明,较低的铁素体轧制温度和较高的铁素体区压下量时,IF钢具有更高的深冲性能、相对较高的强度、延伸率以及织构强度.IF钢的冷轧织构类型为典型的部分〈110〉∥RD纤维和〈111〉∥ND纤维;再结晶退火后,〈110〉∥RD纤维织构强度明显降低,转变为〈111〉∥ND再结晶纤维织构,因此〈111〉∥ND织构强度大幅度增加.其中终轧温度为750℃,热轧压下率为80%的试样的〈111〉∥ND再结晶纤维织构的强度最高.     

铁素体区热轧IF钢冷轧退火时织构的形成与演变

通过金相观察和织构ODF分析,系统地研究了铁素体区热轧IF钢织构的形成机制及其在冷轧和退火过程中织构转变的特点和机理.结果表明:铁素体区热轧IF钢时,在交滑移机制的作用下,主要得到纤维状的形变组织和较强的α丝织构和较弱的γ丝织构,同时有少量的再结晶晶粒存在;冷轧过程中,在位错滑移、晶粒转动以及晶内剪切带的共同作用下,形成典型的纤维状组织,α丝织构和γ丝织构都明显得到加强;退火时,再结晶组织和织构的形成主要受很强的定向形核机制和弱的选择长大机制控制.     

含钒超细晶双相钢的细化机制

利用铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织结合冷轧和连续退火的方法达到了细化晶粒的目的,通过这种方式制备的双相钢中有63.8%的铁素体晶粒尺寸分布于0.5～1μm,有53%的马氏体晶粒尺寸分布于0.5～1μm.针对该现象研究了基于铁素体+马氏体+贝氏体初始显微组织含钒超细晶双相钢的晶粒细化机制.分析认为,细化机制主要有三个方面:第一是形变对显微组织的细化,包括为了得到铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织而进行的热轧和冷轧;第二是冷轧态显微组织的再结晶和快速奥氏体化;第三是钒的析出物阻碍奥氏体的长大.     

形变对板条马氏体回火组织的影响

对Q235级低碳钢板条马氏体在550 ℃多道次单向压缩变形后退火和室温大塑性变形轧制后在此温度退火的显微组织演变规律进行了对比研究,结合未变形板条马氏体在此温度的回火组织演变,讨论了变形对马氏体分解过程、铁素体再结晶晶粒尺寸和析出碳化物形貌的影响. 实验结果表明,变形显著影响马氏体分解过程,促进渗碳体的析出和铁素体回复及再结晶. 热变形组织铁素体再结晶晶粒尺寸在0.5 μm左右;渗碳体形貌从细棒状向球状转变,随变形量增大渗碳体尺寸增大,继续保温60 min导致铁素体晶粒长大到1 μm左右,晶粒内部的渗碳体消失,原先在铁素体晶界析出的渗碳体球化、粗化. 冷轧试样在550 ℃退火保温时间在30 min内得到0.3～0.4 μm超细晶粒和尺度小于150 nm的弥散渗碳体颗粒组织;随退火保温时间延长到60 min,铁素体再结晶晶粒长大到1.9 μm,渗碳体颗粒尺寸约160 nm.     

700 MPa冷轧低合金超高强钢的典型连续退火工艺

为了开发新一代冷轧低合金超高强钢,利用连续退火实验机对Ti-0.12%、Nb-0.076%的冷轧低合金超高强钢进行连续退火实验,设计了760~830℃四种不同退火温度,研究了退火温度对实验钢的相组成、晶粒尺寸和力学性能的影响.在800℃退火、400℃过时效的条件下,可得到铁素体和少量贝氏体的组织,铁素体晶粒尺寸约为1.4μm,屈服强度可达700 MPa.同时利用扫描电镜和透射电镜观察到钢中存在大量纳米尺寸的亚晶结构、少量位错以及纳米级的Ti、Nb的析出物,这些微结构单元对强度有较大的提升作用.     

预析出对冷轧3003铝合金析出行为及再结晶晶粒尺寸的影响

通过电阻法、光学显微镜观察、扫描电子显微镜观察以及能谱分析, 研究预析出对冷轧3003铝合金析出行为及再结晶晶粒尺寸的影响. 研究结果表明： 3003铝合金经610 ℃/36 h均匀化接着经480 ℃/10 h预析出处理后, 晶粒内析出大量含Mn的第二相粒子, 降低了固溶体中的Mn含量, 从而降低了合金冷轧后再结晶退火时的析出驱动力, 其析出温度比未经预析出合金的温度提高了约50 ℃. 在最后的再结晶退火过程中, 在再结晶基体上第二次析出的弥散粒子与预析出的粒子共同阻碍了再结晶晶粒的长大, 从而获得了晶粒细小的再结晶组织.     

21%Cr铁素体不锈钢成型性能和表面起皱研究

以21%Cr铁素体不锈钢为研究对象,研究了热轧退火及冷轧润滑对带钢中织构和晶粒簇的影响.结果表明:热轧退火再结晶不完全时,成品带钢中心处的晶粒簇明显,且带钢厚度方向上织构梯度很大,使得带钢在成型过程中表面起皱和各向异性明显;冷轧过程不进行润滑时,与采用冷轧润滑的成品带钢相比,带钢厚度方向上的织构梯度增加,γ纤维织构的强度降低,使得带钢的成型性能恶化;当热轧退火使带钢发生完全再结晶,并在冷轧过程中进行充分润滑时,则可使成品带钢同时获得较好的成型性能和抗表面起皱性能.     

Mn12Ni2MoTi（Al）钢中Laves析出相的演变规律

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、硬度测试和拉伸实验,对冷轧变形量为65%和80%的Mn12Ni2MoTi(Al)钢经745℃不同时间退火后的微观组织和力学性能进行表征,研究了Laves相的形核析出和粗化动力学特征,评估了Laves相的演变对晶粒细化的影响.结果表明:细小的六角结构(Fe,Mn)2(Mo,Ti)型Laves相在退火5min时已经大量析出;随退火时间的延长,Laves相颗粒不断长大,其体积分数在1 h内快速升高然后缓慢增加,8 h左右达到最大值,之后保持不变.Laves相优先在晶界析出,并钉扎晶界.Laves相对晶界的钉扎力随退火时间的延长先增加后降低,在退火4 h时达到最大值.另外,Laves相随着冷轧预变形量增加,其粗化速率增加,在相同退火条件下其对晶界钉扎力减小.尽管退火时间的延长或者预变形增大使得Laves相钉扎力减小,但依然能有效地钉扎晶界,阻碍晶粒粗化,这极大地提高了实验钢的热稳定性.对65%冷轧变形材料而言,8 h退火后使再结晶晶粒仍保持在亚微米级别.这种具有亚微米级晶粒的Mn12Ni2MoTi(Al)双相钢同时具有高屈服强度和良好延伸率,其强度和塑性均远高于同材质淬火马氏体钢.     

退火过程中AA3003铝合金的析出与再结晶

通过硬度测试、电阻测试以厦光学显微镜观察，研究不同冷变形量的AA3003合金在退火过程中析出与再结晶的相互作用厦其对显微组织的影响。研究结果表明：在300℃和500℃退火时均有大量第二相粒子析出，在300℃退火时，析出相优先在位错、亚晶界等点阵缺陷处形核，较大的冷轧变形量将导致更多的析出，而且在300℃退火时，析出发生在再结晶之前，导致再结晶晶粒粗大；而在500℃退火时，再结晶发生在析出之前，析出与冷轧变形量无关，并可获得晶粒细小的再蛄晶组织。     

再结晶退火对含磷冷轧高强度钢板显微组织的影响

对含磷冷轧高强度钢板的再结晶退火工艺进行了研究，测定了含磷冷轧高强度钢的再结晶软化曲线，并得出再结晶温度。通过试样硬度的测定以及金相组织的观察分析，研究了冷轧高强度钢工艺、组织结构和硬度之间的关系。结果表明，冷轧高屈服强度钢的再结晶温度在450℃左右，再结晶完成温度大约为700℃：随着退火温度的升高，冷轧高强度钢再结晶组织晶粒不断粗大，渗碳体变化不明显，但其硬度呈明显下降趋势。     

Microstructural evolution during ultra-rapid annealing of severely deformed low-carbon steel: strain,temperature, and heating rate effects

An interaction between ferrite recrystallization and austenite transformation in low-carbon steel occurs when recrystallization is delayed until the intercritical temperature range by employing high heating rate. The kinetics of recrystallization and transformation is affected by high heating rate and such an interaction. In this study, different levels of strain are applied to low-carbon steel using a severe plastic deformation method. Then, ultra-rapid annealing is performed at different heating rates of 200–1100℃/s and peak temperatures of near critical temperature. Five regimes are proposed to investigate the effects of heating rate, strain, and temperature on the interaction between recrystallization and transformation. The microstructural evolution of severely deformed low-carbon steel after ultra-rapid annealing is investigated based on the proposed regimes. Regarding the intensity and start temperature of the interaction, different microstructures consisting of ferrite and pearlite/martensite are formed. It is found that when the interaction is strong, the microstructure is refined because of the high kinetics of transformation and recrystallization. Moreover, strain shifts an interaction zone to a relatively higher heating rate. Therefore, severely deformed steel should be heated at relatively higher heating rates for it to undergo a strong interaction.     

考虑粒子阻碍效应的再结晶元胞自动机模型

为了更合理地仿真第二相粒子材料的再结晶过程,在单相材料再结晶元胞自动机模型中引入Zener亚晶长大阻力和小粒子钉扎晶界的元胞取向转换规则,创建了细小的第二相粒子材料的再结晶元胞自动机模型,实现了铁素体钢板的再结晶退火过程仿真.结果表明:所建模型全面考虑了变温-回复、晶粒变形储能不均、亚晶异常长大形核机制和小粒子阻碍效应的综合影响,模拟的组织演变及其动力学分析揭示了与理论和实际相符的规律:小粒子尺寸越小、数量越多,再结晶抑制效应越强,再结晶的孕育期及过程越长.     

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.     

初始组织形态对中碳钢温变形组织演变的影响

中碳钢温变形过程的组织演变包含铁素体动态回复、再结晶和渗碳体的析出球化等过程.采用Gleeble1500热模拟试验机研究了初始组织形态对含碳0.48%(质量分数)的中碳钢在温变形中上述复杂过程的影响.结果表明:初始组织为珠光体 先共析铁素体的试样在温加工变形中渗碳体层片发生了扭折、溶断到逐渐球化的过程,在铁素体回复再结晶的同时伴随着细小弥散的渗碳体颗粒从过饱和铁素体中析出,得到微米级铁素体晶粒和颗粒状渗碳体弥散分布的复相组织,但等轴状铁素体晶粒与弥散的渗碳体颗粒沿变形方向呈带状不均匀分布.温加工变形促进初始组织为马氏体的中碳钢中渗碳体析出和铁素体回复与再结晶.由于初始条件下碳的分布在微观尺度下相对均匀,变形后获得细小等轴铁素体与均匀分布颗粒状渗碳体的组织.     

中温含铜取向硅钢的形变和再结晶织构特征

通过对比中温含铜取向硅钢与普通取向硅钢和高磁感取向硅钢的组织和织构特征,分析中温含铜取向硅钢独特的织构演变规律及其对二次再结晶行为的影响。结果表明,为了获得有利于高斯晶粒长大的强γ取向线织构,中温含铜钢需经过回复退火处理和高温退火阶段慢速升温。回复过程中γ取向线晶粒储能降低,同时慢速升温有利于γ取向线晶粒的形核和再结晶。中温含铜钢的二次再结晶开始温度超过1000益,由于初次再结晶晶粒组织以γ织构为主且非γ取向线晶粒较少,导致最终二次晶粒尺寸超大且晶界圆滑,二次再结晶机理以择优长大为主导,超大的二次晶粒尺寸导致最终成品的铁损升高,但通过激光刻痕处理后,整体铁损的降低效果比二次晶粒较小的高磁感取向硅钢更加显著。     

退火时间对高强细晶IF钢再结晶织构的影响

以含铌高强细晶IF钢为研究对象,在不同保温时间下进行了连续退火实验.通过采用OM显微分析及EBSD测试技术对实验钢进行显微组织和微观织构观察分析,得到含铌高强细晶IF钢在退火过程中织构的演变规律.实验结果揭示：高强细晶IF钢在连续退火过程中形成较强的〈111〉//ND再结晶织构.当退火温度为850℃,保温时间为120 s时,钢板具有最强的〈111〉//ND织构;随着保温时间的增加,〈111 〉//ND织构逐渐增强,〈 110〉//RD先减弱后增强.再结晶织构在{111}面与{112}面之间转化并发生漫散现象.     

Fe-Mn-1.6 Ni-C水电用钢板轧后 直接淬火和回火工艺

通过Fe-Mn-1.6Ni-C钢板控制轧制、轧后直接淬火和560~710℃回火调质处理实验,研究了轧后直接淬火态和回火态的组织与性能变化.结果表明,轧后直接淬火得到组织细小的板条马氏体,固溶强化作用提高了其抗拉强度.经过回火热处理后,碳化物的析出及其对位错的钉扎作用,降低了钢的抗拉强度,提高了钢的屈服强度.随着回火温度的升高,碳化物聚集长大,铁素体发生回复与再结晶,造成强度下降以及冲击韧性提高.当回火温度高于A_○c1时,粗大的碳化物极易引起裂纹形核,破坏钢的冲击韧性.Fe-Mn-1.6Ni-C钢最优的回火温度为680℃,屈服强度为963MPa,抗拉强度为988MPa,延伸率为20.0%,-60℃冲击功为142J.     

Determining role of heterogeneous microstructure in lowering yield ratio and enhancing impact toughness in high-strength low-alloy steel

Here we present a novel approach of intercritical heat treatment for microstructure tailoring,in which intercritical annealing is introduced between conventional quenching and tempering.This induced a heterogeneous microstructure consisting of soft intercritical ferrite and hard tempered martensite,resulting in a low yield ratio(YR)and high impact toughness in a high-strength low-alloy steel.The initial yielding and subsequent work hardening behavior of the steel during tensile deformation were modified by the presence of soft intercritical ferrite after intercritical annealing,in comparison to the steel with full martensitic microstructure.The increase in YR was related to the reduction in hardness difference between the soft and hard phases due to the precipitation of nano-carbides and the recovery of dislocations during tempering.The excellent low-temperature toughness was ascribed not only to the decrease in probability of microcrack initiation for the reduction of hardness difference between two phases,but also to the increase in resistance of microcrack propagation caused by the high density of high angle grain boundaries.