含铌Hi-B钢织构的演变

以两种含Nb量不同的Hi-B钢为研究对象,借助OM、SEM及XRD研究了试验钢在常化、冷轧及脱碳退火过程中织构的演变规律。结果表明,两组试验钢常化板沿板厚方向存在织构差异,表层及次表层主要为{110}112、{112}111及Goss织构组分,中心层以{001}110、{111}112及{112}110织构组分为主,除次表层Goss织构外,低Nb钢中各织构组分含量均高于高Nb钢;冷轧过程中,{112}111和{110}001织构转变为{111}面织构,{112}110织构转向{001}110织构,高Nb钢中各织构组分含量均高于低Nb钢;脱碳退火过程中,两组试验钢中均形成了较强的{111}面织构,高Nb钢中含有更强的{111}面织构和更弱的Goss织构组分,并且Goss晶粒与{111}112晶粒之间的取向差更接近Σ9晶界。     

异步轧制对IF钢冷轧及再结晶织构的影响

研究了异步轧制对IF钢的冷轧及再结晶织构的影响,并且将模拟的剪切应变随辊速比的变化规律应用到以Taylor模型为基础的织构模拟中,分析了剪切应变εxz值对形变织构的影响.结果表明:随着异步轧制速比的增加,冷轧的α纤维织构组分逐渐减少,γ纤维织构组分稍有增加.异步轧制时,附加的切应变是造成这种变化的主要原因;{111}〈uvw〉再结晶晶核的形成与{001}〈110〉织构组分无关.异步轧再结晶{111}〈112〉织构组分体积分数明显多于同步轧,这是由于在冷变形状态下,{111}〈112〉织构组分就明显高于同步轧制条件.     

430不锈钢冷轧板高温退火过程中再结晶织构的定量分析

在750、800、825和850℃温度下,利用Gleeble1500热模拟试验机对430不锈钢冷轧薄板的等温退火过程进行了详细的实验研究,分析了退火过程中再结晶织构和组织的变化规律,并对关键织构体积分数的演变进行了定量分析.结果发现:随着退火过程的进行,α取向线上的织构强度逐渐减弱,而γ取向线上的织构强度则略有加强,并保持在较高的值;再结晶过程中,{111}和{112}<110>织构的体积分数逐渐降低,而{100}和随机取向晶粒的体积分数逐渐增加.定量分析表明,退火温度越低,完全再结晶后材料内部关键织构的体积分数越偏离冷轧态.最后,针对{111}、{112}?110>、{100}和随机取向织构的体积分数在再结晶过程中的演变规律,建立了JMAK型再结晶织构演变动力学模型.     

IF钢生产过程中的织构演变

对IF钢生产过程中热轧、冷轧及退火试样的织构演变进行研究.分别借助EBSD和XRD测定和计算了热轧、退火及冷轧试样的取向分布函数及相关织构组分的体积分数.结果发现,热轧板在变形过程中发生了动态再结晶,晶粒为细小的等轴晶,为后续组织发展提供了基础;热轧后试样中的织构很弱,不会影响冷轧织构组分及含量.冷轧过程是织构形成的主要过程,试样中含有4种主要的织构组分:{001}〈110〉、{111｝〈110〉、{111}〈112〉和{112}〈110〉.退火过程中发生再结晶,4种冷轧织构组分在退火过程中均分别转变为{111｝面织构.     

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.     

半工艺无取向硅钢加临界变形的织构演变

测定了半工艺无取向电工钢热轧(终轧温度在Ar1以下)到成品各工序的织构,以取向分布函数(ODF)的形式对加临界变形的半工艺无取向硅钢的织构演变作了分析.发现其热轧板表层织构基本是典型的铁素体再结晶{111}组分,心部和1/4厚度处以铁素体剪切织构和轧制变形织构为主.冷轧变形后,心部和表层织构组分比较接近,{111}、{112}和{100}面织构都增加,但{111}组分增加最明显.软化退火后,{001}<110>与{112}<110>组分迅速降低,织构组分以γ纤维织构为主.通过增加临界变形,在最终去应力退火后,{111}不利面织构大量减少,高斯组分增加明显.Taylor因子可以表征不同取向晶粒对变形能的储存能力,从轧制变形时Taylor因子的分布可以解释该实验结果.     

异步轧制无取向硅钢的再结晶织构演变

在无取向硅钢冷轧过程中采用同步轧制和速比为1.06,1.125,1.19的异步轧制,以考察异步轧制对冷轧和再结晶织构的影响.研究发现,异步轧制减弱冷轧织构中{001}～{112}〈110〉组分,增强{111}〈112〉并减弱{111}〈110〉组分.{111}〈112〉和{111}～{225}〈110〉形变晶粒内剪切带处分别形成η(〈001〉∥RD)及偏离其15°的η′(Ψ=75°,θ=0～45°,φ=0°)再结晶晶粒,η′因晶核尺寸优势发展成为主要织构组分.异步轧制下形变织构的变化有利于改善再结晶织构特征及性能,其影响随速比增大而增强.     

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.     

退火温度对Ti-IF钢性能及织构的影响

对冷轧压下率为80%、厚1mm的Ti-IF钢经不同温度退火处理后进行拉伸试验,测量其塑性应变比r值.观察退火试样的显微组织,并利用电子背散射衍射技术(EBSD)对其性能和再结晶织构进行分析.结果表明,冷轧试验钢分别在780、810、840℃退火3min后,均发生了再结晶;随着退火温度的升高,大多数晶粒尺寸由5～6μm增大到9～10μm;试验钢的r值随退火温度升高而增大;退火钢再结晶织构表现为强烈的{111}织构,主要由{111}〈110〉和{111}〈112〉两类取向晶粒组成.     

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。     

异步轧制下无取向硅钢的冷轧织构

研究了同步和异步轧制下无取向硅钢的冷轧织构及其沿层厚的分布特征.不同轧制方式下冷轧织构均主要由以{001}〈110〉为强点的α织构和强度相对较弱的γ织构组成,但异步轧制显著影响冷轧织构强度及其沿层厚的分布.异步轧制对表层和中间层织构强度的影响较1/4层大;异步轧制总体上减少α和γ织构,但增加{111}〈112〉组分.这表明冷轧过程引入异步轧制可为无取向硅钢的织构控制与优化开辟新的途径.     

含碲非调质钢 38MnVS6 水口结瘤成因分析

为调控钢中硫化物的夹杂形态和分布, 提升产品品质, 以碲处理工艺代替钙处理工艺开发了高品质含碲非调质钢 38MnVS6, 但在生产过程中会产生水口结瘤现象. 为分析水口结瘤的形成原因, 采用 X 射线衍射分析(X-ray diffraction, XRD)、扫描电镜分析及热力学计算等, 解析了水口结瘤物的主要物相及与钢中夹杂物的关系, 探究了其与碲处理工艺的关联性. 研究结果表明, 水口结瘤物主要由 CaO$\cdot $2Al$_{2}$O$_{3}$ 和 MgO$\cdot $Al$_{2}$O$_{3}$ 组成, 不含碲相关的物相, 其与钢中的氧化物夹杂成分相近, 因此水口结瘤并不是由碲直接造成的. 在碲处理工艺替换钙处理工艺后, 钢中钙质量百分比浓度不足以将 Al$_{2}$O$_{3}$ 改质为低熔点 12CaO$\cdot $7Al$_{2}$O$_{3}$, 当前钢中 Al 和 Ca 主要生成的钙铝酸盐夹杂为 CaO$\cdot $2Al$_{2}$O$_{3}$. 此外, 钢中残余的少量 Mg 使 Al$_{2}$O$_{3}$ 转变为 MgO$\cdot $Al$_{2}$O$_{3}$, 对应的 Mg 质量百分比浓度为 0.25$\times $10$^{-6}\sim $1.46$\times $10$^{-6}$. 当钢液流经水口时, CaO$\cdot $2Al$_{2}$O$_{3}$ 与 MgO$\cdot $Al$_{2}$O$_{3}$ 在水口内壁相互烧结黏附, 不断聚集增厚, 最终形成水口结瘤.     

热轧工艺对409L铁素体不锈钢深冲性的影响

对含有单一柱状晶的409L铁素体不锈钢连铸坯,采用不同终轧温度的热轧工艺,由常规热轧转变为温轧,再经过相同后续工艺;较低终轧温度的成品获得了较高rm值和较低△r值.终轧温度的降低使组织演变发生变化:热轧和冷轧组织中晶界和晶内剪切带增多,变形组织被细化、硬化,尤其是中心层附近的粗大带状晶粒;两者的增多又增加了退火过程中的...     

二硫化钼-氧化石墨烯纳米粒子的添加量对水性聚氨酯丙烯酸树脂涂层防腐蚀性能的影响

金属腐蚀给世界经济带来巨大损失, 防止金属腐蚀成为人们关注的焦点. 采用一种简单的方法合成二硫化钼-氧化石墨烯 (molybdenum disulfide-graphene oxide, MoS$_{2}$-GO), 将其作为纳米填料加入水性聚氨酯丙烯酸树脂 (waterborne polyurethane acrylic, WPUA) 涂层, 解决金属腐蚀的问题. 首先, 利用氨基丙基三乙氧基硅烷 (aminopropyltriethoxysilane, APTES) 对二硫化钼进行改性合成硅烷偶联剂改性二硫化钼 (molybdenum disulfide modified by silane coupling agent, A-MoS$_{2}$); 然后, 将 A-MoS$_{2}$ 与氧化石墨烯 (graphene oxide, GO) 在 N, N-二甲基甲酰胺 (dimethyl formamide, DMF) 中进行反应得到 MoS$_{2}$-GO 纳米粒子; 最后, 按照不同添加量 (0%、0.2%、0.4%、0.6%、 0.8% 和 1.0%) 将其加入 WPUA 涂层. 结果显示: MoS$_{2}$-GO 纳米粒子成功合成, 对比发现其中 0.4%MoS$_{2}$-GO/WPUA 涂层的表面平整致密, 接触角为 99.67$^{\circ}$; 在 3.5% NaCl 溶液中浸泡 28 d Bode 图中 $\vert Z\vert _{0.01{\rm Hz}}$ 为 3.19$\times $10$^{7} \Omega\cdot $cm², Nyquist 图为 1 个半圈, 相角图表现为 90$^{\circ}$ 的单峰, 表明具有更好的防腐蚀性能.     

MnO@CoMn$_{\textbf{2}}$O$_{\textbf{4}}$/N-C纳米线复合材料的制备及其作为锂离子电池阳极材料的电化学性能

过渡金属氧化物作为锂离子电池(lithium-ion batteries, LIBs)阳极材料时具有较高的理论容量, 但因其电导率低, 以及充放电过程中的体积膨胀效应常会导致容量的快速衰减. 碳包覆是提升金属氧化物导电性的有效方法, 二者之间的协同效应也可以有效提升材料的电化学性能. 以MnO$_{2}$纳米线为模板制备出MnO$_{2}$@ZIF-67有机-无机杂化纳米结构, 再通过退火处理合成了氮掺杂碳包覆的MnO@CoMn$_{2}$O$_{4}$纳米线复合材料(MnO@CoMn$_{2}$O$_{4}$@N-C). ZIF-67的有机配体在高温煅烧过程中发生碳化反应, 产生了氮掺杂碳, 提升了导电性. 当作为锂离子电池阳极材料时, MnO@CoMn$_{2}$O$_{4}$/N-C纳米线复合材料在0.1 A/g电流密度下的首次放电比容量为1 594.6 mA$\cdot$h/g, 并且在100次充放电循环后的放电比容量仍保持在 925.8 mA$\cdot$h/g, 在0.5 A/g电流密度下经200次充放电循环后的放电比容量仍维持在837.6 mA$\cdot$h/g, 同时具有优异的倍率循环性能. 这种优异的电化学储能特性主要来源于复合材料的特殊结构, 以及氮掺杂碳的包覆.     

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。     

AFM quantitative analysis and determination of shear angle of {259}f martensitic surface relief

An attentive observation and quantitative analysis of {259}f martensitic surface relief in an Fe-23Ni-0.55C alloy are made by means of an atomic force microscope (AFM), and different martensitic variants' shear angles are determined in this paper. The experiments show that {259}f martensitic surface relief exhibits regular shape in many cases, which is in agreement with the prediction of invariant plane strain (IPS). Generally, {259}f martensitic surface relief appears to be "N"-shaped, but it is tent-shaped in the case of zigzag-shaped martensite. The compressed deformation of parent phase diminishes the surface relief in size but with little change of its relief angle. {259}f martensitic surface relief, large or small, has approximately the same relief angles, exhibiting a good "self-similar fractal". The determined values of different {259}f martensitic variants' shear angles are in fine agreement with the prediction of Wechsler-Liberman-Read (W-L-R) theory, with only a slight difference of less than 3.65°.     

RAFT分散聚合诱导自组装制备PDMAs-PSx嵌段共聚物纳米颗粒

可逆加成-断裂-链转移(reversible addition-fragmentation-chain transfer, RAFT)聚合诱导自组装(polymerization-induced self-assembly, PISA)是制备具有特定形貌嵌段共聚物纳米颗粒的高效手段. 以苯乙烯(styrene, St)为分散聚合的单体, PDMA可逆加成-断裂-链转移(reversible addition-fragmentation-chain transfer,RAFT)聚合诱导自组装(polymerization-induced self-assembly,PISA)是制备具有特定形貌嵌段共聚物纳米颗粒的高效手段.以苯乙烯(styrene,St)为分散聚合的单体,PDMA_(23)和PDMA_(38)为大分子链转移剂(chain transfer agent,CTA),乙醇为溶剂,在70℃下探究了纳米颗粒的形貌随不同聚合度(degree of ploymerizations,DPs)的转变情况.由实验结果可知:以PDMA_(23)为链转移剂,可调控苯乙烯的聚合度,得到球、虫、囊泡、复合囊泡等形貌;以PDMA_(38)为链转移剂,可在较宽的聚合度范围内得到均匀的球形纳米颗粒.     

冷轧钢板变形织构的理论模拟

采用取向分布函数法研究了钢板中的轧制织构。其中以｛１１０｝＜１１１＞滑移系滑移为基本变形机制，利用Ｓａｃｈｓ，Ｔａｙｌｏｒ，ＲＣ和ＰＣ等模型对轧制织构进了理论模拟。这些理论模型可以再现体心立方金属冷轧过程中晶粒取向在｛１１２｝＜１１０＞，｛１１１｝＜１１０＞，｛１１１｝＜１１２＞及｛００１｝＜１１０＞附近的聚集过程。分析表明｛１１０｝＜１１１＞滑移系的滑移是体心立方金属十分重要的变形机制，适当参考