高锰TWIP钢拉伸时织构演变和孪生弱化织构的作用

研究室温下锰的质量分数分别为26％和30％的两种晶粒较粗大的TWIP钢拉断过程中织构的演变规律及孪生弱化〈111〉织构的作用.结果表明,TWIP钢拉伸时形成较强的〈111〉织构,也形成由〈111〉取向晶粒的不同孪晶产生的接近〈100〉的弱织构,从而孪生弱化了〈111〉拉伸织构.粗的奥氏体晶粒促进孪生,从而加速〈111〉织构的弱化.拉伸过程中〈111〉取向的晶粒有利于形变孪生,〈100〉取向的晶粒不利于孪生.锰含量较低的26Mn钢出现少量的形变诱发ε-M,由于ε-M主要从〈111〉取向的形变孪晶内形成,因此也出现择优取向,形成倾转的基面织构,弱化了〈111〉织构.     

冷变形织构沿纯铜线材径向分布的研究

为了探讨显微组织与形变织构的相关性,对纯铜线材运用精确的线材织构测定方法进行织构测定,采用取向分布函数法(ODF)分析了织构沿纯铜线材径向的分布.研究表明:单晶铜线材表面织构组分由〈100〉,〈112〉与〈110〉组成.由表及里〈100〉呈现增加趋势,并在中心层成为主要织构组分;〈112〉先增加后减少;〈110〉呈现减少趋势.多晶铜线材表面织构组分有〈100〉,〈111〉,〈112〉.由表及里〈100〉呈现先增加后减少;〈111〉呈现增加趋势,并在中心层与〈100〉成为主要织构组分;〈112〉先减少后增加.     

Ta-7.5％W在退火过程中的组织和织构演变

通过金相组织观察、透射电子显微镜(TEM)及显微硬度测试,研究冷轧变形量为95％的Ta-7.5％W合金箔材在1 050,1 200和1 360℃退火时的组织和性能变化,并采用取向密度函数(ODF)分析在此过程中其织构演变规律.对其实验结果进行研究发现:冷轧态Ta-7.5％W合金硬度为HV 300,经1 360℃退火后硬度迅速减小,说明此时合金已发生回复再结晶.轧制后的Ta-7.5％W合金箔材具有各向异性,在轧面∥{111}取向上形成位错胞亚结构,在轧面∥{100}取向上形成了形变带,冷轧态的主要织构为{001}〈110〉,{112} 〈110〉和{110}〈110〉织构;在1 200℃退火时,在轧面∥{111}取向上,再结晶通过亚晶界迁移、亚晶长大形核,而在轧面∥{100}取向上,主要是通过亚晶转动、聚合形核;{001}〈110〉织构增强,{112}〈110〉织构减弱;在1 360℃退火时,{001}〈110〉织构急剧减弱,{111}〈112〉织构增强.     

热挤压工艺对Ti-6Al-4V钛合金组织与性能的影响

研究了挤压温度和挤压比对Ti-6Al-4V钛合金挤压型材显微组织、织构及力学性能的影响.挤压温度在相变点Tβ以上150～350℃、挤压比λ为25～85范围内时,型材动态再结晶均已完成,形成均匀的魏氏组织.型材的晶粒随挤压温度的降低和挤压比的提高而细化.型材织构在挤压比较低(λ=25)时强度较弱且为随机分布;当挤压比增加时,织构增强并有形成(1219)面纤维织构的趋势;当挤压比提高至85时,形成完整的(1219)面纤维织构.由于织构与晶粒细化的共同作用,使不同挤压条件下得到的Ti-6Al-4V钛合金型材综合力学性能比较稳定,即强度差异均不大于35 MPa,且延伸率和断面收缩率差值均不超过3%.     

ZA27合金锻造及挤压成形实验分析

ＺＡ２７合金可以锻造和挤压成形，但挤压成形态塑性偏低，通过热处理可有效地提高挤压合金的综合力学性能。     

不同取向条件下Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金薄板的组织与性能

采用室温拉伸性能测试、金相组织观察、透射电子显微分析以及取向分布函数(ODF)测定研究T3态Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金(2524SZ-T3)薄板在不同取向条件下的显微组织和力学性能.研究结果表明:合金薄板在与轧制方向呈30°,60°和90°方向上的强度较0°和45°方向上的强度稍低,伸长率则在60°方向上最高,薄板的抗拉强度、屈服强度和伸长率平面各向异性指数分别为0 9％,3 3％和6.6％; 2524SZ-T3态铝合金薄板具有明显的再结晶织构｛110}〈111〉和CubeND旋转立方织构{001}〈310〉,同时还保留较弱的轧制织构即Goss织构{011} <000〉;不同取向条件下2524SZ-T3合金薄板的平面各向异性与合金的晶粒结构以及晶体学织构密切相关.     

挤压态Mg-9Li-3Al-xSr镁合金的微观组织与力学性能

采用SEM、EDS、XRD、TEM和力学性能测试等手段研究了挤压态Mg-9Li-3Al-xSr(LA93-xSr,x=0,1.5,2.5,3.5wt%)镁合金的微观组织与力学性能,探讨了Sr含量对挤压态合金的微观组织及力学性能的影响规律。结果表明:LA93-xSr镁合金包括α-Mg(hcp)和β-Li(bcc)两种基体相。Sr含量对挤压态合金的晶粒大小没有明显影响。随着Sr元素的加入,合金中形成Al4Sr新相,主要分布于α/β相界面,并沿挤压轴向呈流线分布。合金的强度随着Sr含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Sr含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当Sr含量为2.5wt%时,挤压态Mg-9Li-3Al-2.5Sr(LAJ932)合金的抗拉强度达到最大值235.2MPa,屈服强度达到220.6MPa,延伸率为19.4%,合金呈现出良好的力学性能。挤压过程中,α-Mg相中发生形变诱发的晶粒细化,β-Li相中发生常规动态再结晶。     

挤压次数对Mg-Zn-Zr-Re合金组织和性能的影响

研究一次与二次挤压变形对添加稀土元素Nd和Y的ZK60镁合金显微组织及力学性能的影响。对加稀土元素Nd和Y的ZK60镁合金在5MN立式挤压机上进行一次与二次挤压,并在国产CSS-44100电子万能拉伸机上进行拉伸试验,采用光学显微镜观察其铸态与变形态显微组织,并在KYKY-2800扫描电镜上观察断口形貌。研究结果表明：经一次挤压后,加入稀土Nd和Y后ZK60镁合金发生动态再结晶晶粒细化,力学性能显著提高,但伸长率较低（在10％以下）;经二次挤压后,在不显著降低合金强度的条件下,其塑性得到明显提高（均在10％以上）。     

深冲板St15再结晶退火过程织构演变

运用电子背散射花样技术(EBSP)对本钢深冲板St15再结晶退火过程中的织构演变规律进行了研究.当加热速率为30℃/h时,深冲板St15再结晶开始温度在560℃左右,再结晶完成时间约为2h,最强织构组分为{100}〈110〉.随着温度的升高,深冲板St15的γ纤维织构,尤其是{111}〈112〉织构有所增强.当保温温度为700℃,随保温时间延长,深冲板St15的{111}〈110〉织构明显增强,4h后{111}〈112〉织构开始逐渐增强,到13h时,获得理想的退火织构.     

Fe-6.5%Si合金温轧后退火过程中再结晶行为

用电子背散射技术观察了700℃温轧板在退火过程中的组织及织构演变以了解其再结晶行为.结果表明,温轧织构由强的(111)〈112〉、较弱的〈110〉∥RD及Goss组成,再结晶织构与之相似.〈110〉∥RD及(111)〈112〉新晶粒首先形成于与之构成小角度晶界的形变晶粒的晶界附近,而在角隅及组织不均匀区等位置孕育出与周围晶粒构成大角度晶界的晶核,择优取向不明显.退火过程中(111)〈112〉在形变组织中累积,最终转化为(111)〈112〉再结晶晶粒.分析认为,温轧后退火是不均匀组织在低储存能驱动下的再结晶过程.(112)〈110〉及(111)〈112〉形变拉长晶粒多发生连续再结晶从而退火织构与形变态相似.在角隅区形成核心进而发生不连续再结晶,核心取向的统计性及不连续晶核的长大弱化再结晶织构,其中Goss晶粒多以此方式形成于(111)〈112〉晶粒内部.     

Ti--26Nb--4Zr 合金冷轧板材的织构和力学性能

采用 X 射线衍射和室温拉伸方法研究了冷轧变形和固溶处理对 Ti-26Nb-4Zr 合金板材的织构和力学性能的影响.研究发现,50%冷轧时形成了{001}＜uvw＞织构,随着冷变形量的增加,逐渐形成了{121}＜111＞和{001}＜110＞混合织构,＜110＞方向由与轧制方向垂直转到与轧制方向平行.800℃固溶处理后,随着变形量的增加,{111}＜110＞再结晶织构形成并逐渐增强,但＜110＞方向始终保持与轧制方向平行.由于加工硬化及晶粒细化的作用,导致随着变形量增加,冷轧板材的强度逐渐提高,塑性降低.固溶处理后,由于发生再结晶,使得板材的塑性相比冷轧态明显提高.     

薄带连铸因瓦合金的组织、织构及力学性能研究

将薄带连铸技术引入因瓦合金的制备流程，利用金相显微镜、XRD、EBSD、微观硬度计、拉伸实验机等设备，围绕薄带连铸因瓦合金的组织织构演化及力学性能开展研究.结果表明:在钢液过热度较高的条件下，因瓦合金凝固组织以粗大的柱状奥氏体晶粒为主，织构为强烈的λ纤维织构(<100>//ND).冷轧过程中形成大量的变形亚结构，使硬度(HV)由铸态的165提高至230~240，冷轧织构以典型的铜型织构(112<111>)及S型织构(123<634>)为主.0.7mm厚冷轧板经900℃退火10min，形成包含大量退火孪晶的再结晶组织，织构较漫散，其屈服强度、抗拉强度和断后延伸率分别达293MPa，433MPa和33.4%，与传统流程制备的0.7mm厚因瓦合金的性能相当.     

Hydrogen effect on the mechanical behaviour and microstructural features of a Fe-Mn-C twinning induced plasticity steel

The influences of hydrogen on the mechanical properties and the fracture behaviour of Fe-22Mn-0.6C twinning induced plasticity steel have been investigated by slow strain rate tests and fractographic analysis.The steel showed high susceptibility to hydrogen embrittlement,which led to 62.9%and 74.2%reduction in engineering strain with 3.1 and 14.4 ppm diffusive hydrogen,respectively.The fracture surfaces revealed a transition from ductile to brittle dominated fracture modes with the rising hydrogen contents.The underlying deformation and fracture mechanisms were further exploited by examining the hydrogen effects on the dislocation substructure,stacking fault probability,and twinning behaviour in pre-strained slow strain rate test specimens and notched tensile specimens using coupled electron channelling contrast imaging and electron backscatter diffraction techniques.The results reveal that the addition of hydrogen promotes planar dislocation structures,earlier nucleation of stacking faults,and deformation twinning within those grains which have tensile axis orientations close to<111>//rolling direction and<112>//rolling direction.The developed twin lamellae result in strain localization and micro-voids at grain boundaries and eventually lead to grain boundary decohesion.     

Cr元素对冷轧TRIP钢的组织性能影响研究

以两种合金成分的相变诱导塑性钢为实验对象,先利用热模拟试验机确定其热轧及热处理参数后,经过热轧、冷轧工艺并连续退火,研究其力学性能。金相组织及宏观织构的特征。实验结果表明,Cr元素可以稳定低温奥氏体,降低贝氏体形成温度,使贝氏体的孕育期延长,增加最终组织中的贝氏体及残余奥氏体的体积分数;Cr元素的添加还增强了试验钢的力学性能,添加了Cr元素的2#钢强度和塑性均比没有添加的1#钢要高;两种成分的TRIP钢织构情况相似,主要组分包括：{332}纤维织构,{110}<001>组分和{112}<110>组分,可见Cr元素在提高钢板强度增加延伸率的同时,并没有损害钢板的成形性能。     

取向硅钢薄带形变再结晶组织及织构演变

利用背散射电子衍射微织构分析技术及X射线衍射织构分析技术,结合对取向硅钢薄带再结晶各阶段退火板磁性能的分析,系统研究了其形变再结晶过程中的组织及织构演变。结果表明,薄带内原始高斯晶粒取向发生绕TD轴向{111}<112>的转变,同时晶粒取向还表现出绕RD轴的附加转动,这种附加转动及其导致的表层微弱立方形变组织可为再结晶立方织构的形成提供核心。退火各阶段样品磁性能的变化对应了{110}-{100}<001>有益织构及其他织构的强弱转变以及再结晶晶粒不均匀程度的变化,综合织构类型及晶粒尺寸的变化推断发生了二次及三次再结晶过程。升温过程再结晶织构演变主要体现了织构诱发机制,也即与基体存在绕<001>轴取向关系的晶粒长大优势结合高斯织构的抑制效应发挥作用;而在高温长时间保温后三次再结晶过程,{110}低表面能诱发异常长大发挥主要作用使得最终得到锋锐的高斯织构。     

冷轧压下率对双辊铸轧硅钢形变和再结晶织构的影响

2.0 mm厚双辊铸轧Fe-2.8%Si-0.8%Al硅钢带坯进行直接冷轧和退火,研究了不同冷轧压下率样品的形变与再结晶织构特征.形变织构主要由α(110//RD),γ(111//ND)和λ(001//ND)纤维织构组分构成,其取向密度峰值分别位于{001}110,{111}110和{001}110~210.随压下率提高(40%~90%),各主要形变织构组分增强,压下率为60%时,剪切带特征最显著.再结晶织构包含Goss({110}001),Cube({001}100),λ,{113}361和{111}112等织构组分.随压下率提高,再结晶机制由剪切带形核主导转变为形变带和晶界形核主导,导致再结晶Goss组分减弱,而{113}361,Cube,λ以及{111}112再结晶织构组分增强.     

Effect of continuous annealing temperature on microstructure and properties of ferritic rolled interstitial-free steel

In this report, the microstructure, mechanical properties, and textures of warm rolled interstitial-free steel annealed at four different temperatures (730, 760, 790, and 820℃) were studied. The overall structural features of specimens were investigated by optical microscopy, and the textures were measured by X-ray diffraction (XRD). Nano-sized precipitates were then observed by a transmission electron microscope (TEM) on carbon extraction replicas. According to the results, with increased annealing temperatures, the ferrite grains grew; in addition, the sizes of Ti₄C₂S₂ and TiC precipitates also increased. Additionally, the sizes of TiN and TiS precipitates slightly changed. When the annealing temperature increased from 730 to 820℃, the yield strength (YS) and the ultimate tensile strength (UTS) showed a decreasing trend. Meanwhile, elongation and the strain harden exponent (n value) increased to 49.6% and 0.34, respectively. By comparing textures annealed at different temperatures, the intensity of {111} texture annealed at 820℃ was the largest, while the difference between the intensity of {111}<110> and {111}<112> was the smallest when the annealing temperature was 820℃. Therefore, the plastic strain ratio (r value) annealed at 820℃ was the highest.     

轧制Fe_(81)Ga_(19)合金薄带再结晶织构演变

对Fe_(81)Ga_(19)合金进行冷轧与再结晶退火,考察了压下率对再结晶织构及磁致伸缩性能的影响.再结晶织构主要由Goss({110}001)和γ(111//ND)织构组成,再结晶织构特征随压下率增加出现明显的改变,归因于变形微结构与冷轧织构的差异.冷轧压下率从60%增加到70%时,剪切带密度增加且{111}112形变织构增强,提高再结晶Goss织构强度与磁致伸缩性能.压下率为80%时,剪切带与形变基体取向变化使剪切带晶核取向漫散,且晶界储能提高为再结晶γ织构提供更多形核位置,导致再结晶Goss织构减弱而γ织构增强,降低薄带磁致伸缩性能.     

铜基底上外延生长金刚石薄膜的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论对铜上外延生长的金刚石薄膜的几何结构及其能量特征进行了计算,计算结果表明外延生长金刚石薄膜的几何参数与体金刚石的几何参数相似(特别是(111)面);在铜多晶基体的<111>方向更有利于金刚石薄膜的外延生长.     

Mechanical performance and texture characteristic of an IF steel containing Nb and Ti by double cold rolling

Single cold rolling and double cold rolling were applied to hot rolled strips with different reduction ratios. The evolutions of { 100}, { 111} and Goss face texture during double rolling were investigated by comparing the orientation distribution function (ODF) of the double rolled sample with that of the single rolled one. The double cold rolling texture is characterized by a higher γ-texture and a lower α-texture, and the { 111}〈112〉 component is improved remarkably. Based on the TEM observation and mechanical properties test, it is found that the reduction ratio assignment significantly affects the texture variation, as-annealing microstructures, and properties of the double cold rolled samples. These results may provide a theoretical guide for the industrial production of double cold rolled IF steel.