磁场，电场退火对高纯铝板和IF钢板再结晶组织与织构的影响

摘要

本文以实验为基础，在强磁场作用下，选择高纯铝板(99.99％)为研究对象，对其进行90％压下量的低温冷轧，得到厚度为0.8mm厚的板材，实验选择不同的退火工艺参数：(1)不同退火温度(190℃，260℃，330℃，400℃)条件下的非磁场与磁场退火；(2)330℃不同保温时间(10min，30min，60min，120min)条件下的非磁场与磁场退火；(3)400℃强磁场施加方向不同(MD与ND以及RD成0°、15°、30°、45°、60°、75°和190°角)条件下的非磁场与磁场退火。 通过金相组织观察与X射线衍射分析等方法探讨了强磁场退火对冷轧高纯铝板再结晶组织和织构影响，研究结果表明：(1)磁场具有促进其再结晶及晶粒长大的趋势，其中MD与RD成90°角时晶粒尺寸最大，其原因在于磁场促进了位错从位错塞积处的释放，从而提高了位错和晶界的可动性；(2)回复阶段(190℃)，磁场抑制R织构和Copper织构组分的形成；晶粒长大阶段(330℃，400℃)，磁场有利于立方织构组分强度的提高，这是因为强磁场退火促进了高纯铝板的再结晶和晶粒长大所致；(3)强磁场退火过程中当磁场方向(MD)与轧面法向(ND)以及轧向(RD)成不同角度时，再结晶立方织构强度也不相同，当MD与ND、MD与RD成30°时立方织构的强度达到最高，均明显高于非磁场退火试样的再结晶立方织构的强度。 选择IF钢板为研究对象进行不同条件的电场退火，其工艺参数为：(1)在590℃不同保温时间(10min，30min，60min，120min)条件下进行非电场与电场退火；(2)经过预回复(590℃保温120min)试样在650℃不同保温时间(10min，30min，60min，120min)条件下进行非电场与电场退火，未经过预回复试样在650℃保温60min条件下进行非电场与电场退火；(3)经过预退火(650℃保温120min)试样在800℃不同保温时间(10min，30min，60min，120min)条件下进行非电场与电场退火，未经过预退火试样在800℃保温60min条件下进行非电场与电场退火。 通过对比不同条件的电场退火IF钢板的显微组织和织构的差别，探讨了电场退火对冷轧IF钢板回复阶段和有、无退火处理对其后的再结晶组织及织构的影响规律，实验结果表明：(1)电场退火抑制了IF钢板的回复，同时电场退火促进了回复阶段IF钢板的α纤维织构和γ纤维织构强度的提高；(2)在IF钢板的回复与再结晶过程中，对于再结晶微观组织而言电场对于回复阶段的影响比较显著。预回复处理明显促进了IF钢板的γ纤维织构强度的提高；(3)预退火处理促进了晶粒长大。经过预退火处理的IF钢板的非电场和电场试样的{111}<110>取向密度和{111}<112>取向密度相差悬殊，而且后者的强度明显高于前者的强度。没有经过预退火处理的IF钢板的非电场和电场退火试样的{111}<110>取向密度和{111}<112>取向密度相差不多。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1前言

1.2材料的电磁处理(EPM)介绍

1.2.1材料的磁场处理技术概况

1.2.2材料的电场处理技术概况

1.3金属材料磁场热处理

1.3.1磁场对金属材料再结晶的影响

1.4金属材料电场热处理

1.4.1电场对金属材料再结晶的影响

1.5本文的研究目的及内容

第二章强磁场退火对冷轧高纯铝板再结晶组织和织构的影响

2.1引言

2.2实验材料与实验方法

2.2.1实验材料及试样制备

2.2.2磁场热处理设备及热处理工艺

2.3金相组织观察

2.4织构的X射线法测定

2.4.1织构试样的制备

2.4.2织构的测定

2.5晶粒三维取向分布函数ODF

2.5.1 ODF的定义

2.5.2利用极图计算ODF

2.5.3面心立方金属ODF分析

2.6实验结果

2.6.1非磁场和磁场处理冷轧高纯铝板的显微组织

2.6.2非磁场和磁场处理冷轧高纯铝板的织构

2.7分析与讨论

2.7.1强磁场对冷轧高纯铝板再结晶的影响

2.7.2强磁场对冷轧高纯铝板再结晶织构演变的影响

2.8本章小结

第三章强磁场施加方向对冷轧高纯铝板再结晶组织和织构的影响

3.1引言

3.2实验样品的制备与实验方法

3.3实验结果

3.3.1磁场方向与轧向成不同角度时强磁场退火冷轧高纯铝板的显微组织

3.3.2磁场方向与轧向成不同角度时强磁场退火冷轧高纯铝板的织构

3.4分析与讨论

3.5本章小结

第四章电场退火对冷轧IF钢板再结晶过程的影响

4.1引言

4.2实验材料与实验方法

4.2.1实验试样的制备及电场热处理设备

4.2.2电场热处理工艺

4.3金相组织观察

4.4织构的X射线法测定

4.4.1织构试样的制备

4.4.2织构的测定

4.5体心立方金属ODF分析

4.6实验结果

4.6.1冷轧IF钢板的形变组织

4.6.2回复阶段非电场与电场退火冷轧IF钢板的显微组织和织构

4.6.3再结晶阶段预回复和未预回复非电场与电场退火冷轧IF钢板的显微组织和织构

4.6.4晶粒长大阶段预退火和未预退火非电场与电场退火冷轧IF钢板的显微组织和织构

4.7分析与讨论

4.8本章小结

第五章结论

参考文献

致谢