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  • 退火温度对冷轧7Mn钢拉伸行为的影响及模拟研究

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-11-21 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 研究了退火温度对冷轧中锰钢7%Mn-0.3%C-2%Al(质量百分数)组织和力学性能的影响。试验结果表明,随着退火温度的上升逆转变奥氏体的机械稳定性逐渐降低,使得应变诱导马氏体的转变动力学快速上升。在700℃退火时,逆转变奥氏体的稳定性适中,此时材料的综合力学性能最优,强塑积高达65GPa?%。为阐明不同温度退火后冷轧中锰钢力学行为差异的内在机制,本文利用具有物理冶金意义的本构模型研究了冷轧中锰钢退火后的拉伸和加工硬化行为。模拟结果表明,奥氏体稳定性对材料的拉伸行为有决定性的影响。退火温度偏低则奥氏体稳定性过高,材料的加工硬化率和均匀延伸率都较低;若退火温度适中则奥氏体稳定性也适中,变形时能持续的产生TRIP效应硬化基体,使材料的加工硬化率和均匀延伸率均较高;退火温度偏高会导致奥氏体稳定性过低,应变诱导马氏体会在短期内大量形成,致使材料的抗拉强度较高但均匀延伸率降低。

  • 退火工艺对含铌高强无取向硅钢组织及性能的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-11-21 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 本文研究了退火工艺对含铌高强冷轧无取向硅钢组织、磁性能与力学性能的影响。退火温度升高与退火时间延长均可导致Nb在晶界处的偏聚减弱、NbC粒子的固溶与粗化,因此阻止晶界迁移的钉扎力降低,晶粒长大;同时{111}不利织构增加恶化了磁感。析出相粗化与晶粒长大可降低铁损,但也同时使得强度显著降低。因此,含铌高强冷轧无取向硅钢的磁性能与力学性能无法同时得到优化。当采用二次冷轧和940℃保温270s退火工艺后,Nb偏聚于该钢晶界并同时有大量NbC粒子的析出,晶粒长大与γ织构的发展均被有效抑制,此时可以在磁感和铁损尚未明恶化的情况下,通过晶粒细化和析出强化有效提高该钢的屈服强度,达到该钢磁性能与力学性能的最佳匹配,此时磁感应强度B50为1.69T,铁损P1.5/50为4.86W/kg,P1.0/400为30.47W/kg,屈服强度为505MPa,断后伸长率为17.6%。

  • 取向硅钢中渗氮过程的实验研究与数值模拟

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 板坯低温加热工艺是国内外生产取向硅钢的先进工艺,而渗氮是通过低温工艺生产取向硅钢的关键工序。本文通过在实验室模拟取向硅钢的渗氮生产工序,实测了不同渗氮时间下的渗氮量,并通过电子探针、场发射扫描电镜等观察了渗氮后氧化层的变化、氮在硅钢带厚度方向的浓度梯度。根据实测的组织形貌和渗氮动力学特点,首次建立了针对取向硅钢的渗氮动力学模型,并成功地进行了数值模拟计算。研究结果表明: (1) 取向硅钢带的平均N含量在渗氮初期增加缓慢,之后逐渐加快,直至90 s时渗氮速率达到最大值之后保持恒定;在750 ℃渗氮2分钟时间内,在近表面0.04 mm范围内存在显著的氮浓度梯度;(2) 脱碳退火后,取向硅钢的氧化层主要为层状氧化物,渗氮时氧化层被氢气还原,层状氧化物转变为球状,氧化层的变化对渗氮动力学影响恒定; (3) 分析了N由气相穿过表面氧化层至铁基体的传质系数所遵循的可能模型,发现只有当传质系数遵循氧化层还原动力学模型时,即Avrami函数模型f=1-exp?(-kt^n),计算结果才能与实测的渗氮动力学特征高度吻合。