铁素体轧制对普通用冷轧钢板组织和性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对比研究了铁素体区热轧工艺及奥氏体区热轧工艺对普通用冷轧钢板(SPCC)产品热轧组织、冷轧组织及性能的影响。结果表明,与奥氏体区轧制工艺相比,采用铁素体区热轧工艺生产的SPCC热轧板晶粒尺寸会增大约17 μm,{111}面织构数量减少了8.74%,强度略微降低,而{001}<110>织构数量增加了12.40%,强度提高了19.81。此外,采用铁素体区热轧工艺生产的SPCC成品晶粒呈近似等轴状,与奥氏体区热轧工艺相比平均晶粒尺寸增大了4.5 μm。SPCC铁素体区轧制热轧板中更大的晶粒尺寸、更少的{111}面织构及更强的{001}<110>取向织构导致了冷轧成品更低的屈服强度和塑性应变比r值,较奥氏体区热轧工艺而言平均屈服强度降低了19 MPa,平均r值下降了1.1。     

铁素体区轧制Ti和Ti+Nb超低碳BH钢实验研究

进行了Ti和Ti+Nb超低碳BH钢的铁素体区热轧以及冷轧、退火实验。结果表明,两种超低碳BH钢铁素体区热轧后纵截面晶粒均明显拉长成纤维状,接近冷轧态组织,只有少量等轴晶粒。经后续冷轧和高温盐浴连续退火后均发生了再结晶,形成了等轴铁素体晶粒。两种超低碳BH钢的热轧、冷轧和退火织构均在{111}<121>和{111}<112>处具有峰值,Ti-ULC-BH钢退火板纤维织构组分在{111}<112>处强度最大为16,Ti+Nb-ULC-BH钢退火板纤维织构组分在{111}<121>处强度最大为11,这与反映深冲性能的r值高低相一致。EBSD微观取向分析结果表明,两种超低碳BH钢退火板的铁素体晶粒间微观取向主要是以大角度晶界(>15°)为主,晶界取向差均主要分布在25°～60°;Ti-ULC-BH钢退火板织构中<111>织构占到了75.7%;Ti+Nb-ULC-BH钢退火板织构中<111>织构占60.5%。     

CGO硅钢各阶段织构遗传继承性的EBSD分析

利用EBSD技术对CGO硅钢热轧、中间退火、脱碳退火及二次再结晶退火组织及织构进行分析,研究了CGO硅钢各阶段加工制备过程中高斯{110}001晶粒的形状、尺寸及分布特点,分析了高斯取向晶粒在各工序过程中的遗传继承性特点。结果表明,CGO硅钢热轧板的次表层存在Goss取向晶粒,历经一次冷轧及中间退火后Goss取向晶粒基本消失,一次再结晶之后Goss织构仍不是主要织构,主要织构为{111}110和{111}112,说明Goss取向晶粒在二次再结晶退火前数量及尺寸上并不占优势,二次再结晶过程中Goss取向晶粒异常长大形成锋锐Goss织构。{111}110和{111}112织构组分的强度在一次冷轧中不断增加,{111}112织构组分的强度在二次冷轧后达到最大而{111}110织构组分是在初次再结晶后变强。     

EFFECT OF COLD ROLLING AND ANNEALING ON THE TEXTURE OF Ti-18Nb-4Sn ALLOY

本文以亚稳型β钛合金Ti-18Nb-4Sn(原子分数, %)为对象, 研究了75%热轧后再进行75%和97%冷轧,以及在800 ℃不同时间退火对其织构的影响。结果表明, 经过不同程度冷变形后, 试样出现了{112}<110>, {223}<110>,{111}<110>和{111}<112>型轧制织构. 随变形量增加, 轧制织构强度均有所增强,其中以{223}<110>型织构强度增加的幅度最大. 800 ℃退火对75%冷轧试样的织构类型和强度影响不显著, 而对97%冷轧试样的织构产生强烈影响, 形成了单一的高强度的{111}<112>再结晶织构. 该织构在退火5 min后就达到稳定, 延长退火时间到1 h对其强度变化无明显影响. 分析表明, 热轧决定了随后冷轧和退火过程中织构类型的变化, 而大变形量的冷轧以及随后的退火促进了高强度{111}<112>再结晶织构的形成.     

390MPa级超低碳BH钢织构演变规律

采用ODF织构分析方法,对390 MPa级超低碳BH钢板热轧、冷轧、退火过程织构演变规律进行研究,并对不同冷轧压下量和不同退火工艺织构进行分析。结果表明:经冷轧变形后的钢板有较强的择优取向,具有典型的{112}<110>和{111}<110>织构,形变织构中的不利织构{001}<110>较强;冷轧压下率为80%时再结晶退火后钢板具有较强的γ织构,{111}<112>织构取向密度高达11.7;退火温度和保温时间对α织构影响不大,提高退火温度和延长保温时间使γ织构增强,r值增加。     

轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织性能的影响

利用光学显微镜、XRD、EBSD等研究了轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,随热轧压下率增大,冷轧组织变形储能及剪切带的比例逐渐降低,冷轧板中α织构减弱,γ织构增强。退火板晶粒尺寸随热轧压下率增大而增加。热轧压下率为17%及40%时,退火织构以强的Goss织构及相对弱的{100}织构为主,热轧压下率达到55%后,退火织构为强的{115}<110>和{114}<371>织构,Goss织构和{100}组分明显减弱。随热轧压下率增大,退火板磁感值先升高后降低,铁损值先减小后增加。热轧压下率为40%时,退火板综合磁性能最优。     

冷却速度对1.35%Si无取向硅钢热轧退火织构的影响

测量了1.35%Si无取向硅钢的静态CCT曲线,根据静态相变点测量了实验钢的动态CCT曲线,根据动态相变点设计了不同冷却速度的模拟热轧实验并利用EBSD技术对不同冷却速度的退火试样进行微观织构分析。实验结果表明:冷却速度越小,奥氏体向铁素体转变开始温度越高,再结晶程度越高,再结晶组织晶粒越粗大;热轧退火织构分布与在两相区终轧有明显关系,主要织构类型有旋转立方织构、{111}121织构、{111}110织构和立方{100}001织构;随着冷却速度上升,{111}121织构、{111}110织构和立方{100}001织构含量下降,旋转立方织构含量上升,高斯织构含量较稳定。     

终轧温度对50W600无取向硅钢组织、织构和电磁性能的影响

利用工业试验和OM、SEM和EBSD等系统地研究了830 ℃和860 ℃终轧温度下50W600无取向硅钢组织结构的演变规律及成品电磁性能。结果表明,提高终轧温度有利于促进热轧板特别是其心部的再结晶和晶粒长大,促进退火冷轧板的晶粒长大。50W600无取向硅钢在热轧-冷轧-退火过程中的织构演变规律主要为高斯织构{110}<001>→{112}<110>、{001}<110>和{111}面纤维织构→{111}面纤维织构。终轧温度从830 ℃提高到860 ℃,一方面减弱了热轧板中的{111}面纤维织构组分,另一方面增强了冷轧板中的{111}面纤维织构组分并减弱了其{001}<110>织构组分,最终促进退火冷轧板中对磁性有害的{111}面纤维织构组分减弱和对磁性有利的{001}<110>织构组分增强。提高终轧温度有利于无取向硅钢的铁损降低和磁感应强度提高。     

冷轧低碳钢表面异常晶粒形成原因及演变

采用显微组织观察、电子背散射衍射(EBSD)晶粒取向标定和晶粒内析出相分析方法对冷轧低碳钢鱼鳞状缺陷的冷轧前后的状态进行分析表征。结果表明:热轧带钢表面异常长大的铁素体晶粒是造成冷轧后带钢表面出现鱼鳞状缺陷的直接原因;热轧粗大的铁素体晶粒为{110}001取向的Goss晶粒;热轧粗大的Goss晶粒是在轧辊剪切力作用下形成于带钢次表层,由于Goss晶粒和周围晶粒形成大角度晶界,MnS和AlN易于在Goss晶粒内部富集,而周围细小铁素体内部的MnS和AlN析出较少,容易被高迁移率的Goss晶粒吞并,从而导致在高温卷取条件下形成粗大铁素体晶粒;粗大Goss晶粒经冷轧后沿横向方向旋转形成低位错密度{001}110取向的旋转立方织构;然而低位错密度的旋转立方织构在退火过程中大部分被高位错密度的γ织构吞并,但仍有部分粗大的铁素体晶粒存在。     

W800无取向硅钢轧制过程中的织构演变

对W800无取向硅钢热轧、冷轧、冷轧退火各阶段沿厚度方向分布的织构进行分析,结果表明,W800无取向硅钢热轧阶段的主要织构组分为{001}110反高斯织构,其含量由表层到中心逐渐增加,卷取使得W800无取向硅钢热轧板{001}110反高斯织构减弱,而{111}110、{111}112γ纤维织构增强;冷轧阶段的主要织构组分为{001}110、{112}110α纤维织构和{111}110、{111}112γ纤维织构,其中,由表层到中心α纤维织构逐渐增强,γ纤维织构逐渐减弱;退火会导致{001}110反高斯织构减弱,{111}110、{111}112γ纤维织构加强。     

轧制工艺对低牌号无取向电工钢相变退火组织、织构与磁性能的影响

将低牌号无取向电工钢的原始铸坯采用不同的工艺轧制得到5组样品,在H_2气氛下进行相变退火处理,使其发生α→γ→α相变,采用EBSD、XRD和磁性能测量技术确定了不同轧制工艺对低牌号无取向电工钢相变退火组织、织构与磁性能的影响。结果表明,与常规再结晶退火处理相比,相变退火处理可显著粗化晶粒降低成品板铁损;相变过程中存在织构遗传现象,相比于热轧-冷轧工艺,直接冷轧工艺相变退火后更有利于获得{100}织构,并显著改善成品板的磁性能;低温热轧比高温热轧能保留更多的{100}取向晶粒,相变退火后成品板中的非{111}取向晶粒增多,并提高了成品板的磁性能;此外,工业板中P和Al元素的偏聚或氧化对相变退火后成品板的组织、织构与磁性能有不利影响。     

冷轧压下率对连续退火Ti-IF钢组织和深冲性能的影响

以工业生产的Ti-IF钢热轧板为研究材料,结合连续热镀锌线的工艺特点,采用实验室冷轧、盐浴退火方法和金相、X射线织构测试和力学性能检测等分析手段,研究了冷轧压下率对组织、织构和深冲性能的影响规律。试验结果表明,随着冷轧压下率从60%提高到90%,冷轧态α取向线上的取向密度不断增强,主要形成了{223}〈110〉和{114}〈110〉织构,γ取向线上的{111}〈011〉和{111}〈112〉织构亦有所增强;退火后铁素体晶粒尺寸从9.0级细化到10.5级,导致强度(特别是屈服强度)有所增加,η_(90°)值有所降低。试验钢退火后仍具有较强的{223}〈110〉和{114}〈110〉织构,此外,随着冷轧压下率从60%提高到80%,{111}〈110〉和{111}〈112〉织构有增强的趋势,且{111}〈110〉织构比{111}〈112〉织构强,r_(90°)值有所提高;当冷轧压下率进一步提高到90%时,{111}〈112〉织构明显增强,但{111}〈110〉织构变化较小,导致{111}〈112〉织构比{111}〈110〉织构强,使r_(90°)值反而有所降低,这与γ织构分布变化导致制耳分布曲线由典型的4制耳特征转变为6制耳特征有关。     

冷轧方式和退火温度对Al-4Cu-0.73Mg合金织构和微观组织的影响

采用硬度测试、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等方法研究了单向轧制、交叉轧制和退火温度对Al-4Cu-0.73Mg(wt%)合金织构演变和微观组织的影响。结果表明:单向轧制试样在100~300 ℃退火保温1 h后显示出明显的Copper织构{112} <111>、S织构{123} <634>和Brass织构{011}<211>,而交叉轧制试样表现出强烈的Brass织构和H织构{011}<755>。当退火温度高于300 ℃,单向轧制和交叉轧制试样中的变形织构逐渐沿α取向线转变为由P织构{011}<001>、L织构{011}<011>、E织构{111}<110>和R织构{124}<211>等组成的再结晶织构。单向轧制和交叉轧制试样的晶粒尺寸随退火温度的升高先增加后减小,均在350 ℃退火1 h后有最大晶粒尺寸,分别约为8.2 μm和11.5 μm。单向轧制和交叉轧制试样均在冷轧后硬度值最高,约为108 HV,之后硬度值随退火温度的升高而逐渐下降,两种轧制试样的硬度值最终均稳定在50 HV左右。总体来看,轧制方式对试样织构的影响比对力学性能的影响大。     

基于铁素体轧制工艺低碳铝镇静钢板r值降低原因分析

某钢厂试开发基于铁素体轧制工艺的SPCC板,经热轧-冷轧-罩式退火工序后对样品进行性能检测,发现与传统奥氏体轧制工艺相比,该工艺路径下的产品各项力学性能指标均有不同程度下降,且r值有明显降低。对两种工艺路径的热轧板和冷轧退火成品板进行了组织和织构的对比分析,且提出了改进措施。结果表明:铁素体轧制工艺中热轧精轧温度过高,形成两相区轧制,得到粗大F+纤维状F的不均匀室温组织,从而导致冷轧退火板中存在较高强度{001}<110>织构组分,是导致最终产品r值降低的主要原因。     

新能源汽车用含稀土无取向硅钢生产过程中组织、织构演变

采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对含稀土无取向硅钢整个生产流程中的显微组织及织构演变进行研究。结果表明,热轧板在厚度方向上有显著的分层,即表层的再结晶层、过渡层、中间层的变形组织层,其织构主要包含铜型、黄铜型织构;正火后晶粒发生了完全再结晶,织构类型相对热轧基本无变化,但强度减弱;两次冷轧后的组织均为纤维组织,形成了以α、γ线性织构为主的织构类型,还出现了强度较高的反高斯织构如{001}<110>、{112}<110>、{111}<110>;脱碳退火后发生部分再结晶,织构相对于冷轧态α、γ线性织构强度均减小;在高温退火阶段晶粒发生再结晶,存在以{111}<112>、{111}<110>为主的γ织构,以及{100}<001>织构。     

CSP工艺高磁感取向硅钢形变和初次再结晶退火的研究

以实验室模拟CSP连铸连轧工艺制备的热轧硅钢为基板,通过实验室常化、冷轧和初次再结晶退火实验,采用XRD和EBSD技术对样品从热轧到初次再结晶阶段的织构演变进行了研究。结果表明:GOSS晶粒起源于热轧的次表层,沿着次表层到中心层逐渐降低,热轧板中心层主要为{001}110织构。一次冷轧后,次表层存在强的{001}110和{112}110织构;1/4层存在强的{001}110和{112}110以及较强的{111}112织构;中心层则只存在强的{001}110织构。初次再结晶后,硅钢形成了强点{111}112织构的γ织构,GOSS织构再次出现,且分布在{111}112织构周围。GOSS晶粒周围以35°~55°大角度晶界为主,同时还有很高的Σ3和Σ5重合位置点阵。     

冷轧大压下量下新型无取向电工钢的退火组织演变

研究了冷轧大压下量,950 ℃退火时间对一种新型含铜无取向电工钢晶粒度和织构的影响.结果表明,大压下量冷轧,随压下量的增加,退火晶粒向γ线聚集,形成强{111}<112>织构.提高冷轧压下率,退火织构 {111}<100>,{110}<001>强度减弱,增加退火时间,退火织构{111}<110>,{100}<001>,{110}<001>强度变弱.采用87.5%冷轧压下率和950 ℃退火60 s,有利织构{100},{110}占有率最大.     

高磁感取向硅钢轧制及热处理过程中的晶界和织构演化

采用电子背散射衍射(EBSD)对不同轧制和热处理态的高磁感取向硅钢的重合位置点阵(CSL)晶界和织构进行了研究。结果表明,热轧态取向硅钢截面织构呈层状分布,表层主要为{110}<001>Goss织构,1/4厚度主要为{001}<110>立方织构、{112}<111>铜型织构和{110}<001>Goss织构,而心部则形成较强的{112}<111>铜型织构、{111}<110>形变织构和{110}<001>Goss织构;常化处理后截面织构梯度变化不明显,但中心位置{112}<111>织构向{110}<001>Goss织构转变。冷轧退火态主要织构为{110}<001>Goss织构、{112}<111>织构和{111}<110>形变织构。二次再结晶后,则生成强烈的{110}<001>Goss织构。随着织构的变化,CSL晶界也发生了明显的转变。热轧态CSL重位晶界中∑3~∑29均有出现,但比例较低;常化处理后CSL重位晶界比例增加,冷轧退火后CSL晶界比例大幅提高,特别是∑3、∑7、∑9和∑15等晶界;二次再结晶后,由于CSL晶界发生了转化,CSL晶界类型减少,∑3、∑13等晶界比例增加,∑9晶界消失。     

退火温度对连铸连轧低碳钢板性能和织构的影响

在实验室条件下,模拟了CSP热轧带钢供冷轧原料的SPCC级低碳钢板的罩式炉退火过程.通过观察显微组织、力学性能测试和利用三维取向分析术(ODF),研究了退火温度对显微组织、力学性能、织构的影响.结果表明,随退火温度的升高,A50rm、△r值都逐渐升高,rm达到1.82退火后铁素体晶粒变得粗大,变形织构{112}<110>变弱.表明提高温度可以消除变形织构,有利织构{111}<110>增强,{001}<110>变弱,共同造成rm由升高.     

CSP冷轧薄板退火过程再结晶机理的研究

采用EBSD分析方法,对CSP试验钢冷轧板退火过程中组织转变和再结晶织构的演变进行分析。结果表明,试验用钢的再结晶过程属定向形核,冷轧基体织构主要是成条状的{111}<110>、{111}<112>和{001}<110>取向。新的再结晶晶粒主要是{111}<112>和{111}<110>取向,且两种取向相互生成。在再结晶温度区间有利于形成{111}<110>和{111}<112>取向,在晶粒长大阶段会生成大量的对深冲性能无明显影响的{112}<110>取向转变。因此,控制再结晶温度区间内形成的{111}取向稳定存在而不发生转变,将有利于提高材料的深冲性能。