冷轧带钢连续退火模拟实验机的数学模型

为了提高连续退火模拟实验机的温度控制精度,基于传热学理论和快速自适应的控制思想,构建了连续退火模拟实验机过程控制的数学模型.该模型根据实验过程中采集的数据,实时修正退火过程的相关参数,在加热阶段和冷却阶段分别对加热电流和冷却气体流量等工艺参数进行调整和动态补偿,从而确保了退火过程温度的控制精度.实际应用结果表明,该数学模型温度控制精度达到±10℃,满足退火实验机温度过程控制要求.     

自学习在模拟连续退火过程控制中的应用

以理论分析为基础,构建了模拟连续退火的冷却过程控制数学模型.为了提高自学习效率,提出了将冷却过程中辐射散热等效转化为对流散热系数的观点.模型对试样温度进行层别的划分,并且针对各个温度层别,采用指数平滑处理的方法确定各个温度层别的调整系数.在实际冷却过程中,过程控制系统根据自学习得到的各个温度层别的调整系数实时地调整冷却气体的流量.实际应用表明,以自学习为基础的过程控制系统可使模拟连续退火的冷却过程的温度精度控制在10℃以内.     

退火工艺对钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA带状组织的影响

使用光学显微镜、扫描也镜和能谱仪等研究了钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA动态连续冷却相变规律和退火工艺优化,分析了冷却速度对连续冷却转变曲线和相变组织的影响,探讨了22Si2MnCrNi2MoA钢带状组织成因及改善措施.22Si2MnCrNi2MoA钢具有较高的淬透性,在形变后空冷即可得到贝氏体+马氏体组织.在所选取的温度和时间范围内,710℃退火保温5 h为最优的退火工艺,等温退火并不能改善钢中带状组织的成分不均.带状组织的形成是由于化学元素Si、Mn、Cr、Ni和Mo的偏聚引起的,提高横截面内变形均匀程度对于改善棒材组织均匀性是有利的,但冶金过程成分偏析均质控制才是减轻或消除带状组织成分不均的关键.     

影响冷轧DP590组织性能的连续退火工艺

为确定最优的退火工艺制度,对某钢厂冷轧DP590钢种连续退火工艺进行模拟试验,对该钢种在不同退火温度、快冷速度、过时效温度工艺条件下的组织和性能进行分析.结果表明:800℃退火时双相钢组织中马氏体比例为10％～15％,得到理想的双相钢的性能和组织;冷速提高可获得强化效果明显的板条马氏体,快冷段冷却速度在2(25℃/s时材料具有综合的性能指标;过高的过时效温度,发生贝氏体转变过时效温度为260～290℃可获得较为理想的组织和性能.     

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.     

连续退火工艺对B250P钢组织性能的影响

对含磷高强B250P钢板的连续退火工艺进行了模拟实验,通过光学金相、透射电子显微技术及拉伸实验,研究了连退工艺中加热速度、退火温度、保温时间及冷却速度对B250P钢微观组织及力学性能的影响.结果表明,B250P钢晶粒尺寸随着加热速度的增加、退火温度的升高及冷却速度的增大而增大;随着保温时间的增加,晶粒尺寸呈现出先减小后增大的趋势.退火过程中B250P钢析出相主要为纳米级的NbC和TiC,具有钉扎位错和大角度晶界及细化晶粒的作用.B250P钢的r值随着加热速度的升高而增大,随着冷却速度的增加而减小;提高退火温度和保温时间,r值先增大后减小.     

直拉式冷轧实验机自动控制系统

为了满足钢铁企业加强冷轧生产技术研究能力的需要,轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)自主设计开发了垂直方向采用液压自动厚度控制(HAGC),水平方向两侧通过液压缸和夹头产生张力进行自动张力控制(ATC)的新型直拉式可逆冷轧实验轧机.概要地介绍了直拉式冷轧实验机的设备构成及设备的主要功能和特点,详细说明了控制系统构成及自动控制功能的实现,通过系统测试给出了系统控制精度.测试结果表明冷轧实验工艺过程可以模拟生产工艺过程,进行冷轧钢种开发和工艺研究.     

热处理工艺对AZ80镁合金显微组织的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等分析手段研究了固溶时效及退火工艺对AZ80铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,固溶处理可获得单相α-Mg固溶体组织;在随后的时效处理中β-Mg17Al12相以连续析出和不连续析出两种方式重新析出;在退火处理的缓慢冷却过程中β-Mg17Al12相以层片状形式析出;退火后的球化处理使层片状β-Mg17Al12相通过自身溶断的方式获得均匀细小的球状β-Mg17Al12相。     

旋锻工艺对Pt-10Pd-20Ag合金组织性能的影响

为了解决Pt-25Ag合金加工困难和性能不够稳定问题,采用Pt-10Pd-20Ag的成分设计,通过真空感应熔炼和喷铸成形成功制备出成本较低的铂银合金,并深入研究了静液挤压后的试样进行多次小变形量旋锻工艺对Pt-10Pd-20Ag合金组织性能的影响,即在旋锻加工过程中穿插进行1 010℃退火+保温2 h并随炉冷却的热处理,并对加工后的试样进行显微组织分析。结果表明,采用该旋锻工艺能够明显细化试样的显微组织,可使试样包套从8 mm旋锻至2 mm无断裂,加工性能明显改善。     

连续挤压Al-1.1Mg-0.3Cu合金的拉伸性能和加工硬化行为

为了提高Al-1.1Mg-0.3Cu合金线杆的拉伸性能,通过金相、透射电镜、扫描电镜显微组织观察和拉伸试验分别对连续挤压态及拉拔退火态合金的微观组织和拉伸性能进行了研究.结果表明:连续挤压成形工艺有助于进一步改善合金的拉伸性能,与传统拉拔后退火处理工艺相比,通过连续挤压工艺制备的合金组织晶粒细小而均匀,沉淀相和位错密度较少,致使合金的延伸率相对较高而加工硬化率相对较低;此外,相比传统工艺,由连续挤压工艺制备的合金拉伸试样断口形貌中韧窝更深、更细小.     

晶粒尺寸和热处理对Sm2Fe17N3/Fe3N/BN软磁/硬磁复合材料的合成及磁性能影响

采用高能球磨和真空热处理方法制备Sm2Fe17N3/Fe3N/BN复合材料, 并研究球磨过程中晶粒尺寸变化对固态相变和磁性能的影响.  结果表明: Sm2Fe17N3和Fe3N相产生的条件是Fe的晶粒尺寸达到纳米量级（D＜80 nm）并形成Fe(Sm)固溶体; 随着退火时间的增加, 300 ℃真空退火的球磨样品中Sm2Fe17N3的结晶物增多, 矫顽力提高, 表明样品的磁性能与Sm2Fe17N3的结晶程度有关.     

直流反应磁控溅射预制ZnO晶种层工艺参数优化

采用直流反应磁控溅射法,在不同O2/Ar分压比(1∶3、1∶4),不同溅射功率密度(24、40、48W/cm2)及不同热处理温度(400、800℃)条件下制备出ZnO晶种层,研究O2/Ar分压比、溅射功率及热处理的最佳工艺,对制备的晶种层微观形貌和结构进行SEM、AFM、XRD表征,分析磁控溅射相关工艺参数对预制ZnO晶种层的影响机理,发现在O2/Ar分压比为1∶4,溅射功率密度为40W/cm2及800℃热处理条件下制备的ZnO晶种层质量最优.     

4H-SiC MOS电容栅介质经NO退火电流导通机理研究

本文对进行NO退火和非NO退火的SiC MOS电容的栅泄漏电流的导通机理进行了分析,研究表明在高场下经过NO退火和未经过NO退火的样品的栅泄露电流都由Fowler-Nordheim （FN）隧穿决定,经过NO退火的势垒高度为2.67 eV,而未经过NO退火的样品势垒高度为2.54 eV,势垒高度的增加说明了氮化的作用.在中度电场区域,通过拟合分析发现此区域的栅泄漏电流主要由Poole-Frenkel发射（PF）决定,并不受陷阱辅助隧穿trap assisted tunneling（TAT）的影响.同时C-V特性也明显看出NO退火对界面质量的影响.      

电流退火CuBe/绝缘层/NiCoP复合结构丝的磁化特性和巨磁阻抗效应

用化学镀的方法制备了CuBe/绝缘层/NiCoP复合结构丝,用2 A直流电流退火2 min.研究了退火对样品巨磁阻抗效应的影响,发现退火大幅度提高了样品的巨磁阻抗效应,最大磁阻抗比率ΔZ/Z由制备态时的42.3%提高到693.1%,增加了15.4倍.利用复数磁导率和等效电路研究了样品的磁化特性,并对电流退火增强复合结构丝巨磁阻抗效应的机理作了分析.电流退火消除内应力且改变样品的磁结构,使得退火样品的Δμ′和Δμ″远大于制备态样品,增强了样品的巨磁阻抗效应.     

退火工艺对于TSV结构热-机械可靠性影响研究

针对铜柱穿透硅通孔（through silicon via,TSV）结构的热机械可靠性,进行退火工艺对其影响的有限元分析研究.介绍了基于聚酰亚胺（Polyimide,PI）介质层的TSV结构的加工工艺.比较了在400℃退火温度,保温退火30 min条件下,PI和SiO₂分别作为介质层时TSV结构的Von Mises应力及Cu胀出高度的分布.在此基础上,进一步针对PI-TSV结构分别对其尺寸参数（介质层厚度以及TSV直径、高度、间距）和退火工艺参数（退火温度、时间）进行变参分析.结果表明,与SiO₂-TSV相比,PI-TSV结构退火后具有更好的热机械可靠性,并且适当增加介质层厚度是降低退火后PI-TSV结构的Cu胀出高度和以及热应力的有效方法.      

GaN基LED中Ag/ITO复合膜的光电性能研究

制备含有不同厚度Ag(0.5、2、4nm)的Ag/ITO多层膜沉积在以蓝宝石为衬底的外延片上并与P-GaN相接触,经过一定的退火处理。研究了Ag厚度、退火温度、退火时间对Ag/ITO多层膜的透过率、方块电阻和接触电阻率的影响。得出这种光电性能优良的Ag/ITO膜作为P型透明电极应用于大功率LED有广阔的前景。     

室温下Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜的射频磁控溅射法制备及其电学性能研究

采用磁控溅射技术在室温下制备Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜,通过引入LaNiO3作为缓冲层以及对退火工艺的研究,采用两步法快速退火工艺与常规退火工艺结合的方式获得了致密并具有良好电学性能的钛酸锶钡薄膜.X线衍射分析表明室温情况下获得的薄膜是非晶态,需要通过后续的退火处理才能获得晶化的薄膜,采用快速退火与常规退火相结合工艺,即以40℃/s的升温速率,先升温到850℃,再降温到450℃保温180s,然后再在500℃常规退火3h,可使室温下溅射的呈非晶态的BST薄膜晶化形成具有完全钙钛矿结构的BST薄膜,薄膜致密,晶粒大小均匀.室温下所制备的BST薄膜在100Hz时的介电常数约为300,介电损耗约为0.03,具有铁电性.     

Influence of annealing temperature on structure and photocatalytic activity of TiO2 thin films prepared by DC reactive magnetron sputtering method

Transparent TiO₂ thin films were successfully prepared on high purity silica substrates by DC reactive magnetron sputtering method and annealed at different temperatures. The effects of the annealing temperature （300-600 ℃） on crystalline structure, morphology, and photocatalytic activity of the TiO₂ thin films were discussed. The photocatalytic activity of the films was evaluated by photodegradation of methylene blue solution. With increasing annealing temperature, the photocatalytic activity of the TiO₂ thin films gradually increased because of the improvement of crystallization of anatase TiO₂ thin films. At 500 ℃, the TiO₂ thin film shows the highest photocatalytic activity due to the improvement of crystallization of anatase TiO₂ thin films. When the annealing temperature increases to 600 ℃, the photocatalytic activity of thin film decreases owing to the formation of rutile phase and the decrease of surface area.     

退火温度对ZnO/SiO_2复合薄膜结构及光学性能的影响

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法在玻璃衬底上制备ZnO/SiO2(ZSO)复合薄膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和光致发光(PL)谱对样品的形貌、晶体结构、透过率及光致发光性能进行表征.SEM结果表明,样品为双层结构,随着退火温度的升高,颗粒变大,并产生团聚现象;XRD结果表明,样品经退火处理后生成六方纤锌矿型ZnO,衍射峰强度和晶粒尺寸随退火温度的升高而增大;UV-Vis结果表明,样品同时具有ZnO和SiO2特征吸收边,双层复合薄膜中ZnO和SiO2两种不同材料的能带不连续导致360nm附近的曲线不平滑,并使能带蓝移,经400℃退火处理后的样品透过率较高;PL谱结果表明,在355nm波长激发下,样品分别在紫外区和蓝光区域产生发射峰,随着退火温度的升高,样品内缺陷密度减小,由缺陷引起的发光强度减弱.     

退火气氛对SrTiO3薄膜电学性能的影响

在不同的退火气氛下,采用金属有机物分解法在(111)Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了SrTiO3薄膜材料,并对其结构和电学性能进行了研究。X射线衍射结果显示SrTiO3薄膜都呈现多晶立方钙钛矿结构。对比不同气氛下制备出的SrTiO3样品电学测量结果,发现在氧气氛中退火后,样品具有较低的漏电流和较好的介电性能,这可能是由于氧气氛中退火减少了SrTiO3薄膜内氧空位的浓度引起的。