冷轧Ti-IF超深冲钢罩式退火机理及织构变化规律的研究

在480~750℃条件下,模拟罩式退火,利用光学显微镜、X射线衍射和金相显微硬度计研究了冷轧Ti-IF超深冲钢晶粒结构的变化,通过取向密度函数分析了再结晶过程织构演变规律。研究表明:冷轧Ti-IF超深冲钢的再结晶温度约为630℃,再结晶过程能够在660℃条件下2 h之内完成;冷轧后该钢主要有4种织构,分别是{001}〈110〉、{111}〈110〉、{111}〈112〉和{112}〈110〉;在退火再结晶过程中,{111}逐渐转变为γ-{111},当退火温度升至720℃时,{001}〈110〉和{112}〈110〉转变为纤维织构γ-{111},最终{111}〈110〉和{111}〈112〉成为主要织构类型。     

ASP工艺下Ti-IF钢微观织构演变规律研究

利用X射线衍射三维取向分布函数(ODF),对济钢"ASP+罩式退火工艺"下生产的Ti-IF钢的热轧、冷轧及退火、平整试样的织构演变规律进行研究。结果表明:济钢Ti-IF钢热轧板形成了较强的{111}面织构,在冷轧和退火后γ纤维织构强度显著增强;经罩式退火后,{111}110织构强度减弱,{111}112织构强度增强,V({111})/V({100})增大;经平整工序后高斯织构强度略有增强;随着碳含量的增加,Ti-IF钢在各生产工序的有利织构{111}减少,有害织构{100}增加,成形性能变差。     

“ASP+罩式退火工艺”生产Ti-IF钢的织构演变

对济钢"ASP+罩式退火工艺"下生产的Ti-IF钢的热轧、冷轧及退火试样的织构演变进行分析。借助XRD测定并计算了热轧、退火及冷轧试样的取向分布函数和相关织构组分的体积分数。结果发现,济钢Ti-IF钢热轧板形成了较强的{111}面织构;在冷轧和退火后γ纤维织构显著增强;冷轧织构在罩式退火后,{111}<110>织构强度减弱,{111}<112>织构增强,{111}/{100}比值增加。     

冷轧压下率对IF钢组织织构和性能的影响

以工业生产的热轧板为原料,研究了冷轧压下率对罩式退火后的Ti-IF钢和Ti＋Nb-IF钢组织织构和性能的影响。研究结果表明,经罩式退火后,两种IF钢再结晶基本完成,晶粒呈饼状;随着压下率的增加,晶粒尺寸变小;应变硬化指数n90&#176;值逐渐降低。Ti＋Nb-IF钢塑性应变比r90&#176;值在碳含量较高、压下率为70%,或碳含量较低、压下率为80%时,达到最大值;Ti-IF钢塑性应变比r90&#176;值在压下率70%时,达到最大值。随着冷轧压下率的加大,IF钢的织构也越强,并且织构从较低冷轧压下率时的{223}〈110〉、{114}〈110〉和{111}织构变为较高压下率时的{223}〈110〉、{111}〈110〉和{114}〈110〉织构,织构类型有向{111}织构靠拢的趋势。     

IF钢罩式退火过程中再结晶组织与织构的演变

研究了IF钢(/%:0.005C、0.02Si、0.16Mn、0.011P、0.004S、0.042Als、0.061Ti、0.003 1 N)0.8 mm冷轧板在500～800℃退火时的再结晶组织及织构,采用X射线衍射技术结合微观组织观察分析了IF钢罩式退火过程中{111}再结晶织构形成机制和显微组织演变规律。结果表明,随退火温度的升高,再结晶数量逐渐增多,640℃为实验钢实际再结晶温度,同时{111}再结晶织构强度亦逐渐增大,{111}取向的晶粒主要在再结晶过程中形成,并在{111}取向晶粒长大过程中,γ纤维织构之间也发生相互转化,主要由{111}〈112〉织构转变为{111}〈110〉织构。     

退火工艺及压下率对超低碳CSP冷轧薄板织构的影响

在实验室用电阻炉模拟了包钢CSP工艺生产的以62.0%和71.4%压下率冷轧的1.9 mm和1.0 mmCD01钢(0.047%C)和SPCC钢(0.041%C)冷轧板的700℃罩式退火工艺。结果表明,冷轧板退火后主要以{111}〈110〉和{111}〈112〉织构为主;71.4%压下率冷轧板快速升温退火后{112}〈110〉取向密度最大,且大角度晶界所占比例较大,织构密度较大,织构主要集中在γ取向线附近。     

低温板坯加热晶粒取向3.0%Si钢高温退火中的组织演化

采用取向分布函数及金相分析方法研究了以Cu₂S为主要抑制剂的低温板坯加热晶粒取向硅钢(%:0.04C、3.16Si、0.50Cu)在650～1 050℃高温退火中组织的演化过程。结果表明,该取向硅钢的初次再结晶温度为650～700℃,二次再结晶温度为1 000～1 050℃。初次再结晶后的主要织构强度以{111}〈110〉、 {112}〈110〉、 {111}〈112〉顺序减弱。初次再结晶组织的晶粒尺寸和织构强度在700～900℃变化很小,在900～1 000℃晶粒长大速度加快,{111}〈110〉、{112}〈110〉组分增强,而{111}〈112〉组分的强度基本保持不变。     

热轧板初始组织对冷轧无取向硅钢织构演变的影响

研究了27.5 mm热轧板的初始组织(热轧态,850℃退火、950℃退火)对冷轧态和870℃退火的0.5mm冷轧无取向硅钢50W600薄板(/%:0.004C、0.33Si、0.38Mn、0.099P、0.007S、0.32Al)织构演变的影响。结果表明,经冷轧后冷轧板织构中{100}〈011〉和{112}〈110〉织构密度明显增大,末退火热轧板轧成的冷轧板织构密度较退火热轧板轧成的冷轧板强;经未退火热轧板冷轧成的薄板再结晶退火后的织构中主要为{100}〈011〉、{110}〈011〉和{111}〈112〉,退火热轧板冷轧成的薄板再结晶退火后的织构除{100}〈011〉和{110}〈011〉外还有密度较强的高斯织构。     

退火温度和时间对冷轧无取向硅钢组织与织构的影响

针对冷轧无取向硅钢退火工艺的特点,研究了退火温度和保温时间对成分为0.004%C、0.33%Si的冷轧无取向硅钢晶粒组织和织构演变的影响.结果表明:退火后,α线上{100}织构密度明显减弱,取向从{112}〈110〉向{111}〈112〉大量聚集;适当增加保温时间有助于提高{100}〈hkl〉织构,900℃、保温180 s,水冷得到的织构分布比较均匀,{001}面织构占有率比较高.     

磷、钛对含磷IF高强钢织构的影响

借助电子背散射衍射(EBSD)技术,以罩退生产的冷轧Ti-IF钢及含磷Ti-IF高强钢为目标,分析不同磷、钛合金质量分数对产品特征织构的影响。结果表明,磷元素虽然有利于γ取向线上{111}〈112〉织构的增加,但也增加了组分强度差,不利于塑性应变比r值,并且磷元素对{111}织构发展的促进作用取决于钢中过剰钛的质量分数,过剩钛质量分数过高会促进FeTiP二相粒子的析出,从而阻碍{111}取向再结晶晶粒的长大,弱化{111}面织构的强度。研究结果对该材料合金成分的调整起到了指导作用。为了保证所生产的含磷IF高强钢获得一定的强度,同时兼备良好的冲压性能,应降低IF钢中的钛质量分数,适当加入铌以弥补因钛减少对间隙原子固定产生的影响。     

CSP流程DC04汽车板研制

 酒钢利用CSP流程与冷轧生产线匹配进行汽车板DC04的研制,采用提高钢质纯净度和优化热轧工艺及控制冷轧压下量等措施,研制的DC04汽车板碳含量可控制在50×10-6以下,罩式退火后为等轴铁素体组织,成品板晶粒度在ASTM7.5~8,获得了较强的{111}〈110〉{111}〈112〉织构,力学性能均达到IF钢标准。     

退火温度和时间对含磷高强IF钢组织性能的影响

以超低碳含磷高强IF钢为研究对象,在实验室条件下进行了冷轧及模拟退火试验。结果表明,随退火温度的升高及退火时间的延长,试验钢再结晶越完全,晶粒形状更趋近等轴晶;试验钢退火后具有较强的{111}110和{111}112织构;采用700~720℃退火4 h可使试验钢各项力学性能指标满足标准要求。     

Texture distribution through-the-thickness after cold-rolling of 3% silicon steel

A simple laboratory technique was used to produce cold-rolled specimens with various reductions from 40 to 80% at a 10% interval starting with commercial hot band of 3% silicon steel. The quantitative and sensitive Orientation Distribution Function (ODF) method was applied to analyze the evolution of texture from hot-rolled to cold-rolled through-thickness. The results indicated that there are two different types of texture in hot sheet which are called recrystallization type texture and deformation type texture. The developed texture at each level of cold sheet specimens was inherited from the texture at respective level of hot sheet. The Goss texture memory effect at subsurface level was discussed. The conclusions indicated that it is important to get suitable hot band which has strong recrystallization type texture at its surface level and use appropriate cold rolling reduction for producing cold band which has a texture distribution of strong {111}〈112〉, weak {001}〈110ång; and some {110}〈001〉 components at its subsurface level and is beneficial to forming sharp Goss texture during recrystallization. The appropriate reduction is about 70%.     

初次再结晶退火对模拟CSP含Cu Hi-B硅钢组织和织构的影响

在实验室用模拟CSP工艺试制Hi-B高磁感取向硅钢薄板（/%:0.07C,3.02Si,0.13Mn,0.020P,0.006S,0.21Cu,0.025Cr,0.016A1,0.004Sn）,该钢经25kg真空感应炉熔炼,铸成41 mm×120 mm板坯-热轧成2mm板-1 120℃常化-冷轧成0.27mm薄板。研究了830~870℃,3~7min退火对再结晶组织和织构的影响。结果表明,0.27mm含Cu Hi-B高磁感取向硅钢板的合适退火工艺为830℃ 5 min,其平均晶粒尺寸为15.6μm,不利织构{111}〈110〉和{001}〈110〉含量较低,有利织构{111}〈112〉分布合理,有利于在二次再结晶退火过程形成良好的高斯组织。     

二次冷轧压下率对镀锡板组织和性能的影响

 为了开发二次冷轧镀锡板,采用硬度计、拉伸试验机、光学显微镜、透射电镜和X射线衍射仪研究了二次冷轧压下率对镀锡板组织和性能的影响规律。结果表明,随着二次冷轧压下率提高,试验钢的硬度和强度提高,各向异性增加,伸长率降低,当二次冷轧压下率为20%时可获得较高的硬度和伸长率的匹配。同时二次冷轧压下率对织构影响明显,当压下率为20%～40%时,α取向线中最高取向密度出现在{223}〈110〉～{445}〈110〉之间,可达到6.2,并且随变形量增加,γ取向线中{111}〈110〉取向密度逐渐从3.1降低到2.7,{111}〈112〉取向密度逐渐从4.9提高到5.3。     

摩擦对IF钢铁素体区热轧和退火织构的影响

采用X射线衍射仪分析IF钢铁素体区热轧织构以及退火织构的演化,在实验室热轧机上进行了IF钢的铁素体区热轧,研究了摩擦对IF钢铁素体区热轧、退火织构的影响。结果表明：无润滑轧制时,钢板表层形成强高斯织构组分{110}〈001〉,弱γ纤维织构,导致再结晶织构中高斯组分强度高,γ纤维织构强度低;润滑轧制时,钢板表层高斯织构组分强度降低,{100}〈011〉、γ纤维织构强度提高,退火后γ纤维织构强度提高。钢板中心受摩擦作用影响较小,轧制过程中发展为较强的α和γ纤维织构,退火后γ纤维织构成为主要织构组分。     

B对含P高强度无间隙原子钢{111}面织构的影响

借助光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)技术及电子背散射衍射(EBSD)技术,分析了2种含P高强度无间隙原子(IF)钢的热轧组织和热轧、冷轧及退火织构,结果表明:不含B与含B的高强IF钢热轧后,均得到多边形铁素体,但不含B热轧板晶粒尺寸较大。2种钢热轧板织构均比较散漫,γ纤维织构强度较弱,而不含B的IF钢经过80%大变形量冷轧以后,获得强的γ纤维织构,{111}面织构的体积分数达到41.41%,而含B的IF钢冷轧后{111}面织构的体积分数为33.83%。含B的IF钢冷轧后{112}110织构组分的体积分数比不含B的IF钢要高。2种实验钢在810℃退火60~180s以后,{111}面织构强度进一步增强,不含B的IF钢退火120s后{111}面织构的体积分数最大达到72.8%,而含B的IF钢退火120s后{111}面织构的体积分数最大达到66.6%。     

In-Situ Annealing Study of Transformation of α and γ Texture of Interstitial-Free Steel Sheet by High-Energy X-Ray Diffraction

 High-energy synchrotron diffraction offers great potential for experimental study of recrystallization kinetics. An experimental design to study the recrystallization mechanism of interstitial-free (IF) steel was implemented. The whole annealing process of cold-rolled IF steel with 80% reduction was observed in situ using high-energy X-ray diffraction (HEXRD). The results show how the main texture component of IF steel change, i. e. the α ［<110>∥rolling direction (RD)］ fiber texture decreases and the γ ［<111>∥normal direction (ND)］ fiber texture increases. The important part of the α fiber texture is that both the {100}<011> and {112}<011> texture decrease at the beginning of recrystallization. The γ fiber texture increases at the early stage of recrystallization which stems from the increase of {111}<112>. Nevertheless, the {111}<110> does not change after recrystallization. The dynamic evolution of the main texture components {100}<011>, {112}<011>, {111}<112> and {111}<110> is given by in-situ HEXRD.     

CSP工艺0.04C钢热轧板冷轧-退火织构的演变

通过实验室4辊轧机和保护气氛管式退火炉，对0．04C钢CSP工艺生产的3姗热轧板进行冷轧（至0．8mm）和退火试验，并用蚀坑法对退火试样进行织构分析；同时对包钢薄板厂CSP3mm热轧板冷轧的1．2姗板卷退火试样进行了X-射线检测。结果表明，1．2mm SPCC冷轧板退火织构表层有较弱的{111}织构组分，中心层没有发现有利于提高钢的深冲性能的{111}织构。1．2mm板卷退火试样{111}／{100}取向密度比为2．0～3．0，与实验室蚀坑法的试验结果一致。