冷轧IF钢表面纳米化后的组织与性能

利用机械研磨处理（SMAT）在冷轧IF钢表面制备出具有纳米晶体结构特征的表面层．利用金相观察和透射电镜分析研究了表面纳米层的结构特征,测定了硬度沿厚度的变化,并分析了表面纳米化（SNC）对力学性能的影响．结果表明：（1）表面机械研磨处理后,冷轧（CR）IF钢表面形成了平均晶粒尺寸为7～9nm、晶粒取向呈随机分布的纳米晶组织;（2）表面层附近的硬度显著提高;（3）纳米表层的存在使得材料强化的同时成形极限也得到提高．     

退火工艺对冷轧高强IF钢组织及织构的影响

为了观察高强IF钢退火处理后的显微组织和再结晶织构的变化规律,采用两种不同退火工艺对高强IF钢进行热处理。结果表明,IF钢在两种退火方式下均形成了γ-{111}纤维织构,快速升温(350℃/min)退火时,再结晶新核呈等轴状,由变形带内的亚晶合并形成,与冷轧变形基体保持相同取向。慢速升温(2℃/min)退火时,新核在晶界弓出形成,且沿轧制方向呈饼形分布,与基体没有明显取向关系。慢速升温退火样品的γ-{111}取向密度强于快速升温的。对进一步改善薄板钢深冲性能具有指导作用。     

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。     

取向硅钢微观组织和织构演化规律研究

结合鞍钢开发的厚度0.27 mm HiB取向硅钢的经验,研究了热轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火等工序微观组织、织构的变化和演变规律。结果表明：热轧浅表层的组织为再结晶组织,中心层为未完全再结晶的带状组织,常化后均发生再结晶和再结晶组织的长大,取向硅钢的组织在冷轧和脱碳退火后转变为铁素体的等轴晶粒,经过二次再结晶后,Goss织构晶粒成长为毫米级的大晶粒。热轧浅表层是Goss{110}〈001〉织构的发源地,经过常化后Goss织构原位加强,冷轧后Goss织构转变为{111}〈112〉且部分残留在变形剪切带处,从而在二次再结晶时,形成了以Goss织构为主要织构组分的HiB取向硅钢。     

退火温度对铁素体区热轧IF钢冷轧板织构的影响

研究了铁素体区热轧IF钢经冷轧后,不同退火温度对丝织构的影响.结果表明,铁素体区热轧IF钢在冷轧后,退火温度达到769℃时,α丝织构组分降至最低,同时可以得到有利于深冲性能的{111}//N.D.γ丝织构.随着退火温度的升高,α丝织构没有明显变化,γ丝织构却受到破坏.     

退火条件对IF钢再结晶织构和深冲性能的影响

研究了退火条件对IF钢组织、织构和性能的影响。通过ODF分析揭示了再结晶后晶粒长大过程中, {111}取向晶粒靠消耗其它取向(主芰是{100}取向)晶粒而长大,故随晶粒长大有利加强织构组分,γ值明显提高。     

冷轧压下率对铁素体区热轧Ti-IF钢冷轧板深冲性能的影响

研究了于铁素体区润滑热轧的Ti-IF钢在随后的冷轧及退火工艺中深冲性能的变化.结果表明,在冷轧压下率为75 %时IF钢所获得的r值最高.织构分析表明,于铁素体区润滑热轧的IF钢具有较强的{111}∥ND再结晶织构组分;冷轧时采用75 %的压下率和随后的退火工艺可获得最强的{111}∥ND再结晶织构;冷轧压下率进一步增加时,{111}∥ND再结晶织构将会削弱.这种织构变化与冷轧时ND纤维晶粒内部的剪切带变化有关.     

冷轧压下量对铁素体区热轧Ti—IF钢冷轧板深冲性能的影响

研究了于铁素体区润滑热轧的Ti-IF钢在随后的冷轧及退火工艺中深冲性能的变化。结果表明，在冷轧压下量为75%时IF钢所获得的r值最高，织构分析表明，于铁素体区润滑热轧的IF钢具有较强的[111]//ND再结晶织物组分；冷轧时采用75%的压下量和随后的退火工艺可获得最强的[111]//ND再结晶织构，冷轧压下量进一步增加时。[111]//ND再结晶织构将会削弱。这种织构变化与冷轧时ND纤维晶粒内部的剪切带变化有关。     

薄板坯连铸连轧工艺下Hi-B钢的组织及织构

采用金相显微镜和扫描电镜研究实验室模拟薄板坯连铸连轧（TSCR）工艺试制的高磁感取向硅钢（Hi-B钢）组织、织构的演变特征.研究发现实验室模拟薄板坯连铸连轧工艺试制的Hi-B钢热轧板显微组织及织构在厚度方向上存在不均匀性.常化板表面脱碳层铁素体晶粒明显粗化,常化板织构基本继承了热轧板相应的织构类型,仅织构强度不同.一次大压下率冷轧后,晶粒及其晶界沿轧向被拉长形成鲜明的纤维组织,织构主要为α纤维织构和γ纤维织构,脱碳退火后试样发生回复和再结晶现象并形成初次晶粒组织,脱碳退火后织构分布较为集中.温度升高至1000℃时二次再结晶开始,1010℃时钢中晶粒发生异常长大,高斯织构强度达到61.779.成品磁感为1.915 T,铁损为1.067 W·kg-1.      

预退火温度对Ni-5%W合金立方再结晶织构的影响

作为制备高温超导涂层导体的金属镍基带,需要具有良好的立方织构,而轧制变形量和退火温度对金属镍基体立方织构的形成有很大的影响。采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了不同预退火温度对冷轧形变量为89%的Ni-5%W(原子分数)合金立方再结晶织构的影响。样品先在300和670℃预退火1 h,然后经10%小变形量冷轧,最后在900℃退火1 h。结果表明:预处理温度对于立方再结晶织构的形成有重要的影响,经300℃预回复和670℃部分再结晶退火之后的样品在最终退火后都形成了较高含量的立方织构,且预退火温度对立方晶粒的形核、数量和尺寸有重要作用,经部分再结晶退火之后的样品在最终退火后形成的立方织构含量明显高于经预回复的样品。分析认为,预回复和部分再结晶样品经小变形轧制后,使立方取向晶粒回复加快,增加了立方取向晶粒形核的优势,从而促进立方再结晶织构含量的增加。与此同时,由于部分再结晶预退火比预回复退火形成的立方晶核多,再经小变形量轧制后,通过尺寸优势和应变诱导晶界移动机制(SIBM),部分再结晶预退火得到更多的立方晶粒。     

铁硅合金中形成立方织构的有关问题

评述了铁硅合金中通过二次再结晶获得立方织构的一些基本规律。从变形与再结晶织构形成的机理 ,讨论了二次再结晶时立方“晶核”的获得 ,以及 (hk0 ) [0 0 1 ]初次再结晶织构的获得 ;当杂质偏聚或第二相沉积在晶界上后 ,由于不同取向晶粒间构成的晶界特性不同 ,对晶界迁移速率的影响会有很大的差别 ,讨论了获得取向合适的初次再结晶织构的重要性 ;从杂质原子在表面吸附后会降低 ( 1 0 0 )晶面的表面能 ,促使立方晶粒在最后退火时长大 ,讨论了退火气氛的重要性。根据这些原则 ,可以指导如何确定冷轧次数、冷轧变形量、中间退火温度以及最后退火温度和气氛 ,以便获得更集中的立方织构。     

冷轧压下率对无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火的影响

对无抑制剂取向硅钢不同压下率下初次再结晶退火后的显微组织、宏观织构和微观织构进行了研究.结果表明,冷轧板织构主要为α取向线{001}＜110＞、{112}＜110＞和{111}＜110＞织构以及γ取向线{111}＜110＞织构.初次再结晶退火后,α取向线织构减弱,织构主要为γ取向线{111}＜112＞织构.随冷轧压下率的增加,冷轧和初次再结晶织构强度增加.当压下率为88％时,初次再结晶退火后 Goss 织构和{111}＜112＞织构强度最高,最有利于发生二次再结晶.EBSD 分析显示,Goss 取向晶粒大多与{111}＜112＞取向晶粒相邻.提高冷轧压下率,Goss取向晶粒和{111}＜112＞取向晶粒都增加,Goss 取向晶粒偏离理想取向角度减少.     

两次冷轧法轧制的无取向硅钢{001}〈210〉织构的发展

在元取向硅钢中，{001}〈210〉织构具有良好的磁性，而采用两次冷轧法（中间退火温度为640℃）能够坩强这种织构。利用电子背散射图形（EBSP），测量退火过程中亚擞织构的变化来研究两次冷轧法生产的无取向电工钢{001}〈210〉奴构的形成机理。中间退火钢板的再结晶份数为60％，主要由〈111〉／／ND小等轴再结晶晶粒和〈110〉／／RD伸长变形晶粒组成．在最终退火期间，再结晶晶粒〈111〉／／ND方向的长大被抑制。晶粒在{001}晶面〈210〉晶向上的长大使〈111〉／／ND方向的再结晶晶粒被消耗。这是由于再结晶晶粒中第二次冷轧在〈111〉／／ND方向引入的应变所造成的。所以，最终退火钢板的结构主要为{001}〈210〉织构。     

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。     

中温含铜取向硅钢的形变和再结晶织构特征

通过对比中温含铜取向硅钢与普通取向硅钢和高磁感取向硅钢的组织和织构特征,分析中温含铜取向硅钢独特的织构演变规律及其对二次再结晶行为的影响.结果表明,为了获得有利于高斯晶粒长大的强γ取向线织构,中温含铜钢需经过回复退火处理和高温退火阶段慢速升温.回复过程中γ取向线晶粒储能降低,同时慢速升温有利于γ取向线晶粒的形核和再结晶.中温含铜钢的二次再结晶开始温度超过1000℃,由于初次再结晶晶粒组织以γ织构为主且非γ取向线晶粒较少,导致最终二次晶粒尺寸超大且晶界圆滑,二次再结晶机理以择优长大为主导,超大的二次晶粒尺寸导致最终成品的铁损升高,但通过激光刻痕处理后,整体铁损的降低效果比二次晶粒较小的高磁感取向硅钢更加显著.      

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%。     

冷轧变形量对Ti+P-IF钢微观结构的影响

采用金相组织观察、TEN分析和织构测试等手段,对Ti＋P—IF钢在不同冷轧变形量下再结晶组织和织构的变化规律进行了研究。结果表明,随着冷轧变形量的增加,Ti＋P—IF钢再结晶组织中晶粒尺寸逐渐减小,第二项粒子呈方向性趋势排列,织构组分由高斯织构和旋转立方织构向γ织构转变。     

IF钢的第二相对织构转变的影响

本文用Ｘ射线衍射的ＯＤＦ分析和电子显微分析技术对ＩＦ钢中析出相对织构转变的影响进行了分析研究。结果表明，热轧过程中织构的形成与奥氏体（１１１），和（１１０）以向以及平行轧面的晶粒晶面的相对畸变大小有关，同时受动态再结晶作用，冷轧过程中由于析出相对（１１０）（１１１）和（１１２）（１１１）滑移系开动的影响不同，则对种种轧制织构转变民不同；在退火过程中，退火织构的形成受随机取向晶粒中析出相和冷轧织构晶     

常化及冷轧压下率对Hi-B钢初次再结晶织构影响

 为了研究Hi-B钢的常化工艺(二段式常化)及不同冷轧压下率(63.8%、75.2%及87.1%)对其初次再结晶退火（820 ℃,5 min）后织构的影响,采用CSP工艺试制以Cu2S和AlN作为抑制剂的方法进行模拟。利用NOVA400 Nano SEM场发射扫描电子显微镜对初次再结晶退火后的微观织构进行EBSD数据采集,从晶粒取向、ODF分析以及特征取向线分析3个方面对织构进行分析。结果表明,经常化后再冷轧初次退火后Hi-B钢的组织更加均匀,高斯织构和有利的{111}〈112〉织构相对较多,织构间发生了转变,对产生高斯织构有利的{111}〈112〉织构为主要转变产物。在压下率为87.1%时,有良好的晶粒取向以及合适的取向线分布。     

在动态热处理条件下对取向电工钢二次再结晶的研究

对应用动态加热进行短时温度退火的取向电工钢进行了二次再结晶研究。所进行研究的实验用取向电工钢是经过终冷轧和后续罩式退火后的一条工业化生产线生产的。研究结果表明,运用短时热处理条件可引起研究钢完全的异常晶粒长大。在实验室处理的材料的织构和金相组织与工业化生产的经过终退火而获得的相同的取向电工钢类似。但是,在实验室处理的取向电工钢的二次再结晶的矩阵中可观测到"寄生"晶粒。从磁性观点看,这些"寄生"晶粒含有不理想的{111}取向织构。