钛带退火实验同温度.docx
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钛带退火实验同温度
1、实验工艺
主要进行了1.0mm和0.5mm两个规格冷轧钛板的实验室退火实验。
利用箱式电阻炉加热试样,随炉升温至各设定温度保温后随炉冷却至100℃以下后,出炉冷却,退火处理工艺示意图如下图示。
退火实验共处理试样54个,处理后进行力学性能检验,并截取试样测量硬度、腐蚀金相组织,对晶粒度进行评级。
T=550℃、570℃、590℃、610℃、630℃、650℃、670℃、690℃、710℃
t=5min,30min,1h
2、实验结果及分析
(1)0.5mm试样
①试样原始情况
卷号
规格/mm
RP0.2
/MPa
抗拉强度
/MPa
断后伸长率
AL0=50/%
硬度
(HRS)
硬度平均
晶粒度
T419200
0.5
/
445
6
100
100
100
100.0
/
热处理前,试样处于冷硬态,无屈服,断后伸长率仅为6%,组织为加工流线型纤维。
②不同温度下保温5分钟
不同温度下保温5分钟,随着退火温度的升高,强度逐渐降低,硬度降低,晶粒度晶粒尺寸增大,级别降低,伸长率变化规律不明显。
从金相组织上看,从550~610℃,再结晶的晶粒逐渐增多,晶粒变大;到630℃,可见部分等轴化的晶粒;到650℃,晶粒已基本等轴化,只是晶粒尺寸有大有小,不均匀;到670℃晶粒尺寸大小均匀;690℃和710℃晶粒明显粗化。
试样编号
温度
抗拉强度
屈服强度
伸长率
硬度
(HRS)
硬度平均
晶粒度
550-5-1
550
319
379
37.5
97.4
98.3
96.7
97.5
/
570-5-1
570
311
366
40
100
98.9
99.6
99.5
/
590-5-1
590
302
375
42
97.8
97.4
97.3
97.5
10
610-5-1
610
282
356
38.5
98.6
100
99.5
99.4
10.5
630-5-1
630
262
350
37
96.2
99.9
100
98.7
9
650-5-1
650
266
340
40.5
97.5
96.7
95.2
96.5
8
670-5-1
670
274
350
38
95.6
95
94.3
95.0
7.5
690-5-1
690
268
342
38.5
98.5
95
99
97.5
6.5
710-5-1
710
261
346
40.5
93.6
93.6
95
94.1
7
550-5
570-5
590-5
610-5
630-5
650-5
670-5
690-5
710-5
③不同温度下保温30分钟
不同温度下保温30分钟,随着退火温度的升高,强度逐渐降低,硬度降低,晶粒度晶粒尺寸增大,级别降低,伸长率有所降低。
从金相组织上看,从550~610℃,再结晶的晶粒逐渐增多,晶粒变大;到630℃,可见部分等轴化的晶粒;到650℃,晶粒已基本等轴化,只是晶粒尺寸有大有小,不均匀;到670℃晶粒尺寸大小均匀;690℃和710℃晶粒明显粗化。
试样编号
温度
屈服强度
抗拉强度
伸长率
硬度
(HRS)
硬度平均
晶粒度
550-30-1
550
314
374
40
98.2
99
98.5
98.6
/
570-30-1
570
327
365
41
100
98.9
97
98.6
/
590-30-1
590
267
363
39
95.9
95.9
96.3
96.0
9.5
610-30-1
610
263
348
39
98.2
97.9
98.3
98.1
10
630-30-1
630
264
350
37.5
95
96.5
96.5
96.0
9
650-30-1
650
252
334
38.5
94
93.9
94.6
94.2
7.5
670-30-1
670
256
352
39
92.4
91.3
92.9
92.2
7.5
690-30-1
690
223
333
39
95.2
95.3
94.9
95.1
6.5
710-30-1
710
257
346
37
96.5
96.1
97
96.5
6.5
550-30
570-30
590-30
610-30
630-30
650-30
670-30
690-30
710-30
④不同温度下保温1小时
不同温度下保温60分钟,随着退火温度的升高,强度逐渐降低,硬度降低,晶粒度晶粒尺寸增大,级别降低,伸长率变化规律不明显。
从金相组织上看,从550~590℃,再结晶的晶粒逐渐增多,晶粒变大;到610℃,可见部分等轴化的晶粒;到650℃,晶粒已基本等轴化,只是晶粒尺寸有大有小,不均匀;到670℃晶粒尺寸大小均匀;690℃和710℃晶粒明显粗化。
试样编号
温度
屈服强度
抗拉强度
伸长率
硬度
(HRS)
硬度平均
晶粒度
550-60-1
550
308
371
39
99.5
98.4
98.4
98.8
/
570-60-1
570
303
364
35.5
100
100
100
100.0
/
590-60-1
590
278
359
39
96.5
96.4
96.5
96.5
8.5
610-60-1
610
281
353
40
98.4
100
98
98.8
9
630-60-1
630
261
358
40
95.6
96.1
96.6
96.1
9
650-60-1
650
264
341
43
100
96.2
98.8
98.3
7.5
670-60-1
670
256
347
36
95.8
95.3
97
96.0
7.5
690-60-1
690
201
335
39
99.3
93.3
92.7
95.1
6.5
710-60-1
710
258
351
38
94.2
96.5
97
95.9
6
550-60
570-60
590-60
610-60
630-60
650-60
670-60
690-60
710-60
⑤同一温度,保温不同时间
对于0.5mm试样,在550℃保温5、30、60分钟,组织差异不大,均为细小的再结晶晶粒;在710℃时,保温60分钟的试样晶粒尺寸比保温5分钟的晶粒明显长大(28μm→40μm)。
试样编号
RP0.2
抗拉强度
断后伸长率
硬度
晶粒度
550-5-1
319
379
37.5
97.5
/
550-30-1
314
374
40
98.6
/
550-60-1
308
371
39
98.8
/
710-5-1
261
346
40.5
94.1
7
710-30-1
257
346
37
96.5
6.5
710-60-1
258
351
38
95.9
6
550-5
550-30
550-60
710-5(7级)
710-30(6.5级)
710-60(6级)
2、1.0mm试样
①试样原始情况
卷号
规格/mm
RP0.2
/MPa
抗拉强度
/MPa
断后伸长率
AL0=50/%
硬度
(HRS)
硬度平均
晶粒度
T419286
1.0
/
612
6
100
100
100
100.0
/
热处理前,试样处于冷脆态,无屈服,断后伸长率仅为6%,在金相照片中,基体隐约可见晶粒边界,晶粒内部有纤维组织。
②不同温度下保温5分钟
不同温度下保温5分钟,随着退火温度的升高,强度逐渐降低,硬度降低,晶粒度晶粒尺寸增大,级别降低,伸长率变化规律不明显。
从金相组织上看,从550~610℃,再结晶的晶粒逐渐增多,且有纤维组织存在。
到630℃,纤维组织消失,晶粒清晰可见,部分等轴化;到670℃,晶粒已基本等轴化,只是晶粒尺寸有大有小,不均匀;到690℃、710℃晶粒晶界清晰,大小趋于均匀化。
试样编号
温度
屈服强度
抗拉强度
伸长率
硬度
(HRS)
硬度平均
晶粒度
550-5-2
550
339
405
36
100
100
100
100.0
/
570-5-2
570
321
394
36.5
100
99.4
99.7
99.7
/
590-5-2
590
318
387
39
99.5
99.2
98
98.9
/
610-5-2
610
242
366
43.5
99.5
98.7
98.4
98.9
/
630-5-2
630
303
361
38
94.2
93.7
93.8
93.9
7
650-5-2
650
279
358
43
96.3
98.4
97.8
97.5
7.5
670-5-2
670
281
369
40
93.3
98
95.5
95.6
7
690-5-2
690
255
354
38
94.3
95
93.7
94.3
7
710-5-2
710
275
354
35
93.3
95.5
95.3
94.7
6.5
常温
550-5
570-5
590-5
610-5
630-5
650-5
670-5
690-5
710-5
③不同温度下保温30分钟
不同温度下保温30分钟,随着退火温度的升高,强度逐渐降低,硬度降低,晶粒度晶粒尺寸增大,级别降低,伸长率变化规律不明显。
从金相组织上看,从550~610℃,再结晶的晶粒逐渐增多,且有纤维组织存在,但比保温5分钟时的纤维组织量少。
到630℃,基本未见纤维组织,晶粒清晰可见,部分等轴化;到670℃,晶粒已基本等轴化;到690℃晶粒尺寸大小均匀;710℃时晶粒较690℃有明显长大。
试样编号
温度
屈服强度
抗拉强度
伸长率
硬度
(HRS)
硬度平均
晶粒度
550-30-2
550
328
395
29
100
100
100
100.0
/
570-30-2
570
254
371
38.5
100
100
100
100.0
/
590-30-2
590
301
379
36.5
94.2
99.3
94.9
96.
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