钢铁材料热轧过程组织演化的数学模型研究

材料研究的深入和相关工业的需求，推动材料向模型化、定量化的方向发展。模型化和组织演变预测技术是研究钢铁热轧过程预测不同化学成分、不同工艺条件下组织演变规律与性能的投资小、见效快的好方法。本较系统总结了钢铁材料热轧过程中动态再结晶组织演化的数学模型，静态再结晶组织演化的数学模型和晶粒尺寸数学模型的描述，并给出了它们的适用条件及范围和发展方向。     

变形条件对1235铝合金热变形微观组织的影响

采用Gleeble-1500热模拟实验机研究变形条件对1235铝合金高温变形组织的影响.采用OM、TEM分析合金在不同压缩条件下的组织形貌特征,采用TCI图像分析系统测量热变形微观组织的平均晶粒尺寸.结果表明,在同一应变速率下,随变形温度的升高,其动态软化行为不同,573 K时主要是动态回复;大于623 K时,主要是动态再结晶,在673 K时的动态再结晶晶粒尺寸最小.在低应变速率下,合金的组织均匀、晶粒尺寸小,发生完全动态再结晶;在高应变速率下,合金的组织则呈拉长状,组织不均匀、晶粒尺寸相对较大,发生了局部动态再结晶.随变形量的不断增加,合金的组织由等轴状变为纤维状,大应变量时合金再次进入加工硬化状态.     

铜锌粉末退火状态下的组织研究

针对粉末加工过程中需进行退火热处理的实际,研究了铜锌粉末在不同退火条件下的铜锌粉末组织.研究结果表明,50μm的铜锌粉末在250℃开始再结晶,随着退火温度的升高,再结晶越充分;在一定的温度条件下,延长保温时间,也可使再结晶充分;当退火热处理在400℃,1h时,就完成再结晶过程.超过400℃进行退火热处理,会出现铜锌粉末脱锌.     

制备过程中铜锌粉末组织演变分析

采用SEM、TEM及XRD等方法研究了铜锌粉末在不同制备阶段时的金相组织.结果表明,热喷法制备的铜锌粉末的组织主要是树枝状晶,球磨后呈微细纤维结构,完全再结晶退火后为均匀的等轴晶,且有孪晶形成;铜锌粉末在250℃开始发生再结晶,退火的温度越高,再结晶越充分;在一定的温度下,延长保温时间,也可使再结晶充分进行;当退火热处理在400℃×1 h时,就完成再结晶过程;超过400℃进行退火,粉末的亚结构组织长大.     

15Cr-25Ni-Fe基高温合金的动态再结晶行为及机制

利用Gleeble-1500热/力模拟试验机对15Cr25NiFe基高温合金在950～1 200 ℃和0.001～10.000 s-1条件下进行了热压缩试验,采用热变形激活能模型研究了该合金两个动态再结晶区域的热变形表观激活能,结合再结晶的光学显微组织及透射电子显微组织分析该合金的动态再结晶机制.研究结果表明:应变速率0.010～0.100 s-1,温度1 050～1 200 ℃的动态再结晶区域受动态再结晶的形核过程控制,所得组织为等轴晶粒,尺寸分布较分散,晶界呈自然凹凸状.应变速率2.000～10.000 s-1,温度1 000～1 150 ℃的动态再结晶区域受动态再结晶的长大过程控制,晶粒为尺寸均匀的等轴晶粒,晶界平直,晶内有丰富的亚晶组织.     

掺杂钨丝的再结晶

本文利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射技术研究了掺杂钨丝的微观组织变化,同时对不同温度下退火处理的样品进行了抗拉强度、显微硬度和室温内耗的测定。结果表明,掺杂钨丝退火时可分为三个阶段:回复、一次再结晶和二次再结晶。文中提出了亚晶聚合是一次再结晶的主要形核机制的观点。     

20MnSi钢静态再结晶模型及其在棒材热连轧中的应用

开发出20MnSi钢的静态再结晶数学模型,与实测相比该模型不但具有较高的精度,而且与棒材热连轧时变形奥氏体的再结晶规律符合得较好;本文阐述了该模型在控制轧后铁素体的晶体大小及轧制力能参数预报等方面在生产实际中的成功运用。     

ASP生产Ti-IF钢在不同退火过程中再结晶组织和织构演变

对ASP生产Ti-IF钢的退火再结晶过程分别进行了罩式退火和连续退火模拟实验,通过金相组织观察和力学性能检测,并结合X射线衍射和电子背散射衍射技术,从不同的实验角度对再结晶组织和织构的形成及演变进行了研究.结果表明,由于罩式退火和连续退火两者的热历史过程不同,其再结晶组织转变温度及晶粒度有所不同,但是再结晶核心的形成位置及演变方式趋于一致,形核方式趋向于择优形核.     

电沉积纳米晶体材料再结晶行为研究进展

电沉积纳米晶体材料具有优异的物理及力学性能,其再结晶组织及织构演变特征与传统的粗晶材料明显不同。对近年来国内外对电沉积纳米晶体材料再结晶行为的研究进展进行了总结。     

挤压温度对Mg-Zn-Mn变形镁合金组织和性能的影响

对新型变形镁合金Mg-6%Zn-1%Mn铸锭在320、360、420℃等不同温度下进行挤压实验,成型后实施不同热处理,并分析不同状态下合金的微观组织和力学性能.结果表明:在320~420℃条件下,该合金能实现平稳地挤压成型并完成动态再结晶.挤压温度越低,再结晶晶粒越细小,挤压棒材性能越好.高温(420℃)挤压成型,动态再结晶越易进行,且再结晶晶粒越均匀,更有利于后期通过热处理改善合金性能.     

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.     

薄带连铸Cr17铁素体不锈钢的织构演变

以具有不同初始组织的Cr17铁素体不锈钢双辊连铸薄带为实验材料,分别进行相同的冷轧及退火处理,对织构演变进行了对比研究.结果表明:织构演变与薄带的初始组织、织构密切相关.柱状晶薄带具有显著的(001)//ND织构,等轴晶薄带则具有微弱的随机织构;两者经冷轧后都形成了较温和的α纤维织构及较均匀的γ纤维织构,但是,后者的α...     

Some Remarks on the Degree of Crystallinity Measured on DSC

A modified mathematical model based on the melting and recrystallization of an initial distribution of melting temperatures predicts the melting behavior of polymer in differential scanning calorimetry ( DSC ) , taking into account of changes in heat of fusion with melting temperature of crystal and average heat capacity of sample. It has been used to analytically prove that the crystallinity measured on a DSC diagram could not be equal to the weight percentage of crystalline state in the initial specimen. The deviation of the measured crystallinity, as observed relevant to the melting and recrystallization processes, is caused by the changes of the heat of fusion with the melting temperature of crystals, as well as the difference of heat capacities of liquid and solid state polymer. Furthermore, upper and lower limits of the deviation have been discussed.     

稀土元素La,Y对钨材显微组织和性能的影响

本文借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射技术等手段研究了稀土钨加工材的显微组织和性能、稀土第二相粒子在加工和退火过程中的变化规律及稀土钨材的再结晶行为特征。结果表明:稀土元素La,Y的存在强烈地抑制垂熔过程中钨晶粒的长大,而且Y的抑制作用更为显著;随着加工过程的进行,将发生大尺寸第二相粒子的变形和破裂而小尺寸粒子不变形的过程,这一过程将改变第二相粒子在钨基体中的弥散状态,最终影响到钨材的加工性能、再结晶行为及热电子发射性能;此外第二相粒子在高温下的稳定性也是影响材料高温性能、再结晶行为和热电子发射性能的关键因素。     

Creep and friction of ice

The creep of polycrystalline ice in uniaxial compression has been studied over a very wide range of strain rates. The creep is far too slow to explain the friction of ice observed at very low sliding speeds, but experiments with single crystals show that sliding produces recrystallization at the interface, the ice presenting an orientation favourable to easy glide in directions tangential to the interface.     

2，3，4，6-四-O-乙酰基书-β-吡喃葡萄糖基异硫氰酸酯合成方法的改进

以葡萄糖为原料经过乙酰化、硫氰化二步反应合成2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基异硫氰酸酯（GITC）．使用重结晶替代柱层析纯化方法，方法操作简便、收率高．并用IR和NMR对其进行了结构确认．     

Effects of subgrain size and static recrystallization on the mechanical performance of polycrystalline material: A microstructure-based crystal plasticity finite element analysis

In this paper, the effects of subgrain size and static recrystallization on the mechanical performance of polycrystalline material were investigated using a microstructure-based crystal plasticity finite element(CPFE) model. Firstly, polycrystalline microstructures with different mean subgrain sizes were prepared using simple assumption based on experimental observations, and intermediate microstructures during static recrystallization(SRX) were simulated by a cellular automata model adopting curvature driven grain/subgrain growth mechanism. Then, CPFE method was applied to perform stress analysis of plane strain tension on these virtual microstructures. The results show that the subgrains inside pre-existing grains have an effect on the heterogeneity of the stress distributions. The average stress decreases with increasing the mean subgrain radius. As grain/subgrain grows during SRX, the average stress also decreases. It can be deduced that well-defined and finer subgrain structure may strengthen the polycrystalline material, while grain/subgrain growth during SRX process will degrade the strength.     

Ag元素对Ni-7at.%W合金基带织构形成的影响

Ag元素能够使Ni和Ni-5at.%W合金基带中的晶粒形貌呈细长状,从而提升超导层电流的传输能力.研究了Ag在高W含量的NiW合金基带(>5at.%W)中对织构的影响机制,为后续调控晶粒形貌打下基础.研究表明:Ag使基带中S取向的体积分数降低,进而影响了再结晶后基带中立方晶体型织构的形成.通过在轧制变形量为90%时引入550 ℃保温2 h的中间热处理,可以使冷轧基带的形变因子R由0.72提升至1.05,从而增加铜型织构的体积分数,并使得基带中形变后的立方晶体的取向增大65%.最终,经过再结晶热处理获得了表面立方晶体型织构的体积分数为96.8%的Ni-7at.%W-0.01at.%Ag合金基带.     

甘草酸标准样品的研制

建立了甘草酸标准样品的研制方法。采用硅胶柱色谱结合重结晶方法对甘草酸进行分离制备,UV、IR、MS和NMR等方法对甘草酸进行结构表征,并进行了均匀性、稳定性检验,经国内8个具有分析资质的实验室进行协同定值,甘草酸标准样品的标准值为99.29%,置信度95%的不确定度值为0.12%。该标准样品达到国家标准样品的技术要求,可用于有关甘草酸检测方法的校正和相关产品的质量控制。     

裂纹位置对搅拌摩擦修复铝合金疲劳性能的影响

采用搅拌摩擦方法对预制裂纹的2A12铝合金进行修复,并研究了裂纹放置位置对修复试样疲劳性能的影响。结果表明:预制裂纹试样经搅拌摩擦修复后裂纹愈合,裂纹位于前进侧修复后疲劳寿命最低,位于中间修复时疲劳寿命最高。断口分析表明前进侧修复试样由于热塑性材料损失造成修复区分层,返回侧修复试样断口与裂纹位于中间修复断口较为平整;修复区热塑性材料呈旋涡状流动,有流向轴肩中心趋势,因此裂纹位于中间时修复效果最好,并且修复区晶粒由于动态再结晶得到细化。