工业纯铝极薄带异步轧制过程中的织构演变

采用异步轧制工艺制备出工业纯铝极薄带,并利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其织构演变和微观组织进行分析。结果表明,随着变形程度的增加,工业纯铝的晶粒主要向β取向线聚集,形变织构中铜型织构(C){112}〈111〉和黄铜型织构(B){011}〈211〉逐渐增强,轧至100μm厚时试样中晶体取向密度达到最大值26,轧至30μm厚时其取向密度值下降至16,并逐渐形成旋转立方织构(RC){100}〈011〉;形变储能剧烈增加诱发工业纯铝在室温下发生再结晶过程,使系统能量降低,导致织构强度下降。     

异步轧制

1、引言异步轧制是指两工作辊的轧制速度不对称的一种新的轧制方法。现已用于S异步轧制(或称法轧制)、平整生产和单机连轧。它比一般的同步轧制(或称对称轧制,即两工作辊的轧制速度相同的轧制方法)有可能成倍地降低轧制压力和转矩,提高带材的厚度精度,以及有可能简化自动控制系统。异步轧制是近十年左右才被重视并进一步发展起来的,但不论是从工艺、设备,还是从理论上研究得很不够。因而从理论上搞清楚异步轧制的特点,从工艺设备上使这种轧制方法     

异步轧制AZ31镁合金板材组织

对不同总变形量、道次压下量、轧制温度以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织进行研究。研究结果表明：异步轧制有利于板材的晶粒细化,其晶粒粒度约为8．9μm,明显小于常规轧制板材的13．2μm;当总变形量由40％增大到80％时,晶粒粒度从40μm左右减小到30μm左右,出现了较多的孪晶;当道次压下量由5％增加到20％时,晶粒粒度从40μm左右减小到10～20μm,孪晶数量也随之减少;当温度由350℃升高到400℃时,晶粒粒度由20μm左右下降到10μm,且大部分晶粒为等轴晶;轧制路径的改变,使板材中的显微组织和孪晶数量产生改变,C路径中的晶粒细小,粒度约为10μm,D路径中的孪晶数量最少。     

退火纯钛板压缩力学性能的各向异性

沿退火纯钛板材轧向(RD 0°)、横向(RD 90°)以及轧制平面内与轧向成45°(RD 45°)等3个方向取圆柱形试样,采用Instron电子拉伸机和分离式Hopkinson压杆,进行准静态和动态压缩实验,获得不同应变率下的应力-应变曲线,计算3个方向的应变率强化效应.研究结果表明:退火纯钛板准静态和动态压缩力学性能均表现出明显的各向异性,其中RD 90°方向屈服强度最大,RD 45°方向次之,RD0°方向屈服强度最小;在较小的应变程度下流变应力也具有同样的规律.不同方向上的应变率强化效应也存在显著差异:RD0°方向最强,RD 45°方向次之,RD 90°方向最弱;基于纯钛{0001}〈11(2)0〉基面和{10(1)0} <1(2)10〉棱柱面滑移微观塑性变形机制,结合晶体塑性变形理论,考虑多晶板材晶体取向分布,定性解释了退火纯钛板压缩力学性能各向异性.     

可控工艺参数对S异步轧制产品力学性能的影响

本文系统地研究了延伸(压下)系数、张力和异步比等可控工艺参数对 S异步轧制产品力学性能的影响。所得结果可作为预报或在线控制产品力学性能的依据。     

工业纯铝搅拌摩擦焊质量与力学性能

采用不同旋转速度/进给速度(ω/v),研究其对AA1050搅拌摩擦焊焊缝的表面形貌、硬度分布、应力-应变曲线和显微组织的影响。研究结果表明:当ω/v分别为800/100,1 000/200和1 400/300时,焊缝区表面质量较好;焊核区硬度高于母材硬度,焊核区平均维氏硬度最高为42.9;焊核区拉伸强度高于母材拉伸强度,极限拉伸强度最高为105 MPa,与母材的拉伸强度相比提升了64%;当旋转速度固定时,随进给速度增加,极限拉伸强度增加,塑性降低;当ω/v为1 400/300时,焊缝具有较好的力学性能和较强加工硬化能力,高焊缝质量对应的点分布在热输入量与焊核区屈服强度的关系曲线凹处周围。     

室温Φ=120°等径弯曲通道变形工业纯钛的力学性能

采用模角Φ=120°的模具,以BC方式(两次挤压道次之间试样绕纵轴沿同一方向转动90°进行下一道次挤压)在室温下成功实现了工业纯钛8道次等径弯曲通道变形(ECAP),对挤压过程中各道次试样的微观结构及性能进行了分析测试. 结果表明:工业纯钛经8道次ECAP变形后,抗拉强度由407 MPa升高到791 MPa;显微硬度由1 588 MPa升高到2 641 MPa;并保持良好的塑性,伸长率为19%.     

TA2工业纯钛管的焊接

文章以生产KClO3化工厂中使用钛管的安装为例,介绍工业纯钛管的焊接技术与工艺控制。     

工业纯钛板材冷轧及退火微观组织和织构演变规律

采用先进电子背散射衍射（EBSD）技术,深入研究了冷轧工艺变化和道次间退火处理对工业纯钛板材微观组织和织构演变的影响规律。通过对比不同一次冷轧变形量样品经退火和二次冷轧加工后的EBSD取向分布图、取向差角分布图和极图得知,一次冷轧产生的孪晶对退火再结晶晶粒尺寸及晶粒取向（织构）产生重要的影响,进而又影响二次冷轧的变形组织和织构特征,使二次冷轧变形孪晶的生成受到一定程度的抑制,孪晶分数随着轧制变形量的提高呈现先升高后降低的规律,同时会降低二次冷轧组织中{0001}基面织构组分。     

异步轧制及其润滑

前言在板材轧制中,如能使轧制力降低,板的凸度就可减小,平整度随之提高,有利于提高产品的精度。另外,也希望由于轧制力降低使轧制极限扩大,使轧制道次和轧机台数减少。众所周知,作为减少轧制力的手段之一就是使轧辊直径减小。这种方法只有在多辊轧机上才能考虑。但是,多辊轧机只是在某一有限的范围内是非常有效的,而轧制生产的目的和特点是大量生产。所以在一般的板材轧制中,生产性能好的四辊式轧机占大多数。这里介绍的异步轧制法可以在不减小轧辊直径,而使轧制力下降,即可保证大直径轧机的生产性能,又使产品精     

异步轧制AZ31镁合金板材的组织性能研究

采用异速比为1．05的异步轧机,在600K和650K温度下,对AZ31镁合金进行道次压下量分别为5％,10％及20％的异步轧制,并将所得板材与同步轧制板材进行对比．实验结果表明：异步轧制不能从本质上改变AZ31镁合金的基面织构组分,但能在一定程度上削弱（0001）基面织构;异步轧制能减少镁合金板材中的孪晶并促进动态再结晶的发生,使板材的晶粒组织细化和均匀化,从而提高镁合金的塑性变形能力,与同步轧制板材相比,异步轧制板材的室温强度稍有降低,但轧向与横向延伸率均提高了约33％。     

异步轧制过程中的轧制压力研究

应用有限元的方法模拟了异步轧制过程，并对轧制压力进行了分析研究。轧制压力的模拟结果与理论计算结果吻合较好。模拟结果表明，随着速比的增加，轧制压力逐渐减小并趋于稳定。对异步轧机的设计和轧制工艺的制定具有参考意义和应用价值。     

工业纯钛室温蠕变性能试验

采用标准拉伸试验方法和小冲杆微试样试验技术测定钛材在室温下的蠕变性能,证实工业纯钛在室温下确实存在蠕变现象,但蠕变仅在应力足够大时发生。采用塑性薄膜伸张模型,将小冲杆试验测得的试样中心点挠度值δ转化为表征蠕变应变εsp和表征蠕变应力σsp,计算得到了与传统拉伸蠕变试验相应的蠕变应力一蠕变速率关系,比较结果说明两种测试方法获得的纯钛在室温下的蠕变速率较为接近。     

工业纯钛TA2的激光气体氮化

利用5 kW的CO2快速横流激光器对工业纯钛进行了激光气体氮化.采用扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度计对氮化试样进行了微观组织、相组成和显微硬度的分析与测试.研究结果表明:TA2经激光气体氮化后在其表面得到了厚度为100μm、宏观质量良好的氮化层,氮化层与基体之间完全冶金结合.试样表层结构由氮化层、热影响区和基体三部分组成,氮化层是富钛结构,由TiN枝晶和α-′Ti构成,热影响区组织以针状马氏体为主.显微硬度最高可达HV 500,而基体仅为HV 210.     

EW93镁合金轧制-T5状态的显微组织与力学性能

研究EW93镁合金在轧制-T5状态的显微组织与力学性能,并与铸造T6态进行比较.研究结果表明;合金经过热轧制变形,发生了明显的动态再结晶,晶粒显著细化,轧制-T5态的晶界强化贡献由铸造T6态的12.2％上升到26.7％.轧制板材经过T5处理后,抗拉强度和屈服强度均有大幅度提高,分别由228 MPa和177 MPa提高到372 MPa和311 MPa,但析出相不均匀,伸长率由4.3％降低为3.1％.对于铸造T6态和轧制-T5态,沉淀强化均是主要的强化机制,沉淀强化贡献分别为66.7％和54.3％.     

全异步轧制的应力状态及轧制力

本文分析了全异步轧制时变形区的应力状态。其应力状态是,在用全异步带张的拉直法冷轧薄带材时为轧制压力p、拉应力σ_x以及由于异步值而产生的切应力τ。此切应力不仅有清除同步轧制时“摩擦峰”的作用,而且还对轧件的塑性变形起切变作用。故其塑性方程式为:(σ_x p)~2 4τ~2=4K~2。据此,我们推导出了全异步轧制时的轧制力公式,并用此公式计算的轧制力值同全异步轧制的实验数据进行了比较。     

7090/SiCP轧制板材的显微组织和力学性能

利用喷射共沉积工艺制备了7090/SiCP复合材料坯,通过力学性能测试、SEM形貌分析、TEM分析等手段对热处理后的复合材料轧制板材的力学性能以及微观组织进行了研究.轧制薄板中SiC颗粒沿轧制方向均匀分布.轧制变形量的增加导致颗粒破碎的程度加剧,且形状更为规整.对复合材料轧制态薄板进行470 ℃/1 h 490 ℃/1 h双级固溶 120 ℃/28 h时效后强度可达到675 MPa.实验结果表明,轧制板中SiC颗粒的断裂和界面脱粘为复合材料薄板的主要断裂机制.     

异步轧制下高锰钢耐磨性

研究了异步轧制条件下高锰钢的硬度与耐磨擦磨损性能.结果表明经异步轧制后的高锰钢硬度随着变形量的增加而增加.而耐磨性在开始时随着变形量的增加而增加,其主要磨损机制为显微切削和凿坑变形;变形量达到20%时,耐磨性达到最大,磨损机制为显微切削+浅小凿坑+轻微累积变形疲劳剥落磨损机制;变形量继续增大时,耐磨性开始下降,其主要磨损机制为累积变形疲劳剥落.     

异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响

分别采用同步热轧及异速比为1.2的异步热轧对低合金钢进行热轧,研究异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响机制.结果表明,与同步热轧相比,异步热轧可显著促进低合金钢奥氏体/铁素体相变,提高热轧钢板厚度方向的组织均匀性.同步热轧工艺下,钢板表层为细晶铁素体层,厚度1/4或1/2处组织为粗大的贝氏体.异步热轧工艺下,钢板板厚方向主要为均匀的铁素体组织.两种热轧条件下,实验钢的抗拉强度和延伸率相当,分别为710~718 MPa和20%.采用异步热轧代替同步热轧后,实验钢的屈服强度由526MPa提高至561 MPa.这主要是由于同步热轧的钢板相变强化占主导,而异步热轧的钢板细晶强化相对较强.     

累积复合轧制工艺晶粒细化机制对1060工业纯铝组织和性能的影响

采用累积复合轧制(ARB)技术的两种工艺路径,研究变形后1060工业纯铝的显微组织和力学性能变化. 结果显示:路径A的晶粒细化效果比路径B明显;ARB 7道次后,采用路径A的试样的显微组织由拉长的细小纤维状晶粒组成,路径B的试样由扁平状晶粒组成;路径A和路径B的试样的平均晶粒尺寸分别为470nm和680nm;路径A的试样的抗拉强度提高程度大于路径B. 1060工业纯铝在ARB过程中的强化机制主要是细晶强化. 初步分析了ARB过程中材料的变形规律和细小晶粒的形成机制.