【正文】 降。一些晶?？梢钥焖匍L大，并不斷消耗基體中的小晶粒，而基體晶粒的長大受到抑制，因此出現(xiàn)晶粒尺寸的雙峰 (bimodal) 分布方式，(b) 的stage 2階段。對晶粒長大而言，晶界移動的驅(qū)動力通常來自總的界面能的降低。從圖上可以看到，顯微組織形狀和大小有所改變，變?yōu)楸馄綘?；同時在晶界處出現(xiàn)微小晶粒，說明在此階段再結(jié)晶開始形核。因此，回復(fù)處理在工業(yè)上一般用于去除形變加工后的內(nèi)應(yīng)力，因此也常稱作去應(yīng)力退火[8]。除了每個晶粒內(nèi)部出現(xiàn)大量的滑移帶或?qū)\晶帶外，隨著變形度的增加，原來的等軸晶粒將逐漸沿其變形方向伸長，稱為纖維組織。此外，再結(jié)晶形核通常是在原晶粒邊界處發(fā)生，所以原始晶粒尺寸越小，形核率及長大速率越快，所形成的再結(jié)晶晶粒更小，而再結(jié)晶溫度也降低。因此，經(jīng)塑性變形的材料具有自發(fā)恢復(fù)到變形前低自由能狀態(tài)的趨勢。如需保證非時效性，在牌號末尾加N為SPCEN。 冷軋鋼板材質(zhì)介紹冷軋板材是由熱軋薄板通過冷壓力加工而得到的產(chǎn)品。 力學(xué)性能測試力學(xué)性能測試是在長春試驗機(jī)研究所生產(chǎn)的CSS44100型電子萬能試驗機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗。分布函數(shù)圖Figure The distribution function graph of SPCC steel plate before and after production process is optimized when its φ2 is 45176。 應(yīng)用效果及產(chǎn)品性能分析生產(chǎn)工藝優(yōu)化后，SPCC鋼板的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度，屈強(qiáng)比較優(yōu)化前降低，屈強(qiáng)比達(dá)0．6以下，伸長率達(dá)45 ，γ值為1．4～1．6，完全滿足汽車用板標(biāo)準(zhǔn)的要求。的計算比較中也得到了證實。因而最終影響γ 值的提高。在實際分析中，只需很少的幾步操作，即可得到一張EBSP 譜。 EBSD 法EBSD 法的發(fā)明使材料織構(gòu)測量技術(shù)進(jìn)入了亞微米數(shù)量級，從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的XRD 法在微觀織構(gòu)研究中的不足。衍射強(qiáng)度正比于發(fā)生衍射晶面的極點(diǎn)密度。所以，鋼在鐵素體軋制后通常會出現(xiàn)較強(qiáng)的中間狀態(tài)織構(gòu)取向，比如{ 001} 1{ 112} 1{ 554} 22{ 111} 112和{ 111} 110等。 而奧氏體軋制織構(gòu)中，Copper織構(gòu)將主要轉(zhuǎn)化為{ 112} { 113 } 1{ 110} 1{ 210} 120和{ 123} 210四種織構(gòu)組分，其中以{ 112} { 113} 110為主，其取向密度是其它組分的兩倍。 熱軋鋼板的織構(gòu)熱軋鋼板在奧氏體區(qū)軋制時，會產(chǎn)生再結(jié)晶織構(gòu)( FT T nγ) 和形變織構(gòu)( Α γ3 FT Tnγ) 。選擇酸洗連軋系統(tǒng)生產(chǎn)的SPCC冷軋薄板產(chǎn)品，研究鋼板的形變織構(gòu)、金相組織、再結(jié)晶溫度、力學(xué)性能，探索退火工藝參數(shù)對鋼板力學(xué)性能和組織的影響規(guī)律，為天津鐵廠的實際生產(chǎn)提供參考依據(jù)?？棙?gòu)分析表明，{111}線織構(gòu)是增強(qiáng)鋼板深沖性能的極為有利的織構(gòu)，獲取強(qiáng)的{111}線織構(gòu)對于提高鋼板的深沖性能具有重要意義。日本IF 鋼的發(fā)展趨勢。四、研究步驟，撰寫文獻(xiàn)綜述。選擇酸洗連軋系統(tǒng)生產(chǎn)的SPCC冷軋薄板產(chǎn)品，研究鋼板的形變織構(gòu)、金相組織、再結(jié)晶溫度、力學(xué)性能，探索退火工藝參數(shù)對鋼板力學(xué)性能和組織的影響規(guī)律，為天津鐵廠的實際生產(chǎn)提供參考依據(jù)。這也是鋼板成形性能改善的主要原因。表 化化設(shè)計的SPCC鋼化學(xué)成分Table SPCC steel chemical position of optimal design 退火工藝的優(yōu)化優(yōu)化前，由于升溫速度較快，保溫時間短，產(chǎn)品的晶粒較細(xì),γ值較低，為了提高產(chǎn)品性能，將熱點(diǎn)溫度下調(diào)，冷點(diǎn)溫度適當(dāng)提高，并重新制定了帶罩冷卻時間及減慢升溫速度。 在前文線密度的計算比較中也得到了證實。從出現(xiàn)最佳{111}織構(gòu)的試樣位置來看，壓下率67% 時最好，當(dāng)壓下率增大至80%時退火織構(gòu)反而會減弱。EBSD 法對試樣有一定的要求， 試樣要有良好的導(dǎo)電性， 如果試樣有殘余應(yīng)力或存在晶格畸變， 將導(dǎo)致菊池線寬化或模糊， 影響結(jié)果的準(zhǔn)確， 嚴(yán)重時可能導(dǎo)致實驗無法進(jìn)行。結(jié)合預(yù)估理論， 人們對織構(gòu)與材料性能之間的關(guān)系研究更加透徹， 從而使經(jīng)典的XRD法在材料的織構(gòu)研究中仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位。若試樣無織構(gòu)，則強(qiáng)度不變。鐵素體軋制時的最穩(wěn)定織構(gòu)取向是{ 223} 110，當(dāng)鐵素體軋制之前的初始織構(gòu)處在上述A、B 兩條路徑上時， 均會出現(xiàn)沿A、B 路徑向穩(wěn)定取向{ 223} 110轉(zhuǎn)動的趨勢。當(dāng)鋼的奧氏體向鐵素體或馬氏體轉(zhuǎn)變時， 通常遵循KS 關(guān)系， 這相當(dāng)于γ和α兩種晶格共112軸旋轉(zhuǎn)90度。形變織構(gòu)隨形變溫度變化而呈現(xiàn)不同特點(diǎn)。事實上，鐵素體區(qū)軋制的優(yōu)勢遠(yuǎn)不止在于成本的降低TakehideSenuma[9 ]在研究軋制及退火工藝過程中織構(gòu)的形成時，進(jìn)行了γ區(qū)和α區(qū)熱軋的對比，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過同樣的后續(xù)冷卻及退火后，α區(qū)熱軋板比傳統(tǒng)γ區(qū)熱軋板的γm值最大高1. 5 ，并且在板中部形成更有利于深沖的再結(jié)晶織構(gòu)。 Goss 織構(gòu)將均等地轉(zhuǎn)化為{ 001}100、{ 111}110和{ 112} 110三種織構(gòu)組分。退火織構(gòu)的強(qiáng)度，尤其是{111}組分，主要依賴于熱軋織構(gòu)、晶粒尺寸以及卷取溫度、冷變形程度和合金化學(xué)成分。XRD 法適合于對材料織構(gòu)信息的整體測量，由于被測量的晶粒數(shù)達(dá)幾千個，因此得到的織構(gòu)信息是一個宏觀統(tǒng)計值，能較全面反映出材料的所有不同織構(gòu)信息。所有不同晶面產(chǎn)生的菊池線構(gòu)成了一張電子背散射衍射譜(EBSP)。在50% 壓下率時，退火織構(gòu)體現(xiàn)了以非{111}為主的織構(gòu)特征，當(dāng)壓下率為62%～67%時，隨著冷軋壓下率的增加， 有利的{111}織構(gòu)明顯增多，當(dāng)壓下率為15%～67% 時，退火織構(gòu)具有以{111}為主的織構(gòu)特征1 但是當(dāng)冷軋壓下率達(dá)到80% 時，其{111}織構(gòu)開始減少，而對深沖不利的{100}織構(gòu)增加，即在導(dǎo)致織構(gòu)中{111}組分增強(qiáng)的同時也導(dǎo)致了織構(gòu)從非{111}特征向{111}特征的轉(zhuǎn)化。 說明保溫時間的延長有利于促進(jìn){111} 織構(gòu)的形成。并且應(yīng)適當(dāng)降低鋼中的碳含量，保證鋼中不存在尺寸較大的鈣鋁硅酸鹽夾雜物和溶有鐵、錳。工藝優(yōu)化前后SPCC鋼板的φ2=45176。轎車用鋼板以冷軋板為主，約占鋼板用量的75 。力學(xué)性能研究對比研究冷軋態(tài)與各種退火工藝后的拉伸性能，并觀察試樣斷裂后的斷口形貌。主要通過對冷軋鋼析的極圖分析和XRD法對退火和再結(jié)晶后的鋼板的織構(gòu)進(jìn)行分析。目前，汽車用SPCC鋼板的用量占有很大比例，其要求SPCC鋼板具有良好的塑性和一定的沖壓變形能力。在傳統(tǒng)奧氏體區(qū)熱軋的研究基礎(chǔ)上，許多學(xué)者對于鐵素體區(qū)軋制進(jìn)行了廣泛的探討[4 ，6 ]，在鐵素體區(qū)熱軋不僅在工藝上可行，而且經(jīng)隨后的冷軋及退火在成品的織構(gòu)組成上表現(xiàn)為強(qiáng)烈的{111}〈110〉退火織構(gòu)，使材料具有良好的深沖性能[7 ]。到目前為止，在鋼的研究中所用到的最基本的取向關(guān)系主要有三種[ 6]，即B ( Bain) 、KS ( KurdjumovSachs) 和NW( NishiyamaWassermann) 。鋼的鐵素體溫軋和鐵素體冷軋產(chǎn)生較為相似的鐵素體織構(gòu)，即不完整α取向線( { 001} 110{ 111} 110) 和γ完整取向線( { 111} 112~{ 111 } 110 ，包括{ 554 } 225 ) 。 測量鋼板織構(gòu)的方法 XRD 法XRD 法的基本原理是將X 射線探測器置于符合布拉格方程的2θB位置上，試樣圍繞入射點(diǎn)做空間旋轉(zhuǎn)，使各方位的晶粒都陸續(xù)進(jìn)入衍射方位(一般參與衍射的晶粒數(shù)達(dá)數(shù)千個) ，連續(xù)測量衍射強(qiáng)度。隨著研究的不斷深入以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多種由宏觀織構(gòu)信息推算材料各項物理性能的預(yù)估理論相繼發(fā)明[ 2 ]。實驗一般在帶有專門附件的掃描電鏡(SEM )或電子探(EPMΑ ) 上進(jìn)行。但這并不意味著冷軋壓下率越大越好。 ( a)，( b) 也可以發(fā)現(xiàn)，隨著保溫時間的延長， {111}織構(gòu)明顯增加，即在80% 冷軋壓下率的條件下，保溫時間的延長，使{111}織構(gòu)的轉(zhuǎn)化增加了，從而使冷軋薄板的深沖性能得到提高。因此，化學(xué)成分設(shè)計應(yīng)放硫、控硅、控氮、加鋁。工藝優(yōu)化后SPCC鋼板的γ織構(gòu)明顯增強(qiáng)，即鋼中與板面平行的{111)晶面增多，因此，γ平均值增大，深沖性能也有所提高。 顯微組織觀察將經(jīng)過熱處理后的試樣進(jìn)行拋光，分別依次用粒度為600，800，1000的砂紙進(jìn)行初次打磨，然后再在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理，將已經(jīng)拋光好的試樣采用4%HNO3酒精溶液腐蝕，最后用無水酒精進(jìn)行脫水處理。圖 拉伸試樣圖Figure Figure tensile specimens第三章 冷軋薄板再結(jié)晶試驗研究再結(jié)晶退火，是指將鋼加熱到低于相變臨界溫度，并保溫一定時間，以達(dá)到軟化的目的，以便于金屬切削加工或隨后的冷變形加工。如需保證抗拉強(qiáng)度，在牌號末尾加T，為：SPCCT。機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼牌號的表示方法為：S+含碳量+字母代號（C、CK），其中含碳量用中間值*100表示，字母C表示碳，字母K表示滲碳用鋼。 影響再結(jié)晶溫度的因素1變形程度 金屬的變形程度越大，其儲存的能量也越高，再結(jié)晶的驅(qū)動力也越大，因此不僅再結(jié)晶溫度隨變形量增加而降低，同時等溫再結(jié)晶退火時的再結(jié)晶速度也越快。 再結(jié)晶試驗結(jié)果。在回復(fù)階段，由于溫度升高，在內(nèi)應(yīng)力作用下，金屬內(nèi)部的位錯會發(fā)生繼續(xù)滑移現(xiàn)象，將發(fā)生局部塑性變形，從而使得第一類內(nèi)應(yīng)力得到消除，隨著加熱溫度的升高，第一類內(nèi)應(yīng)力基本可以消除。4 回復(fù)過程對物理性能的影響較大，電阻率的降低和密度的增加說明回復(fù)期間點(diǎn)缺陷的濃度有了明顯的降低 [9] 。表明再結(jié)晶已經(jīng)完成，同時，出現(xiàn)了再結(jié)晶晶粒的合并與長大。[10]。當(dāng)退火溫度升高至500℃時，在等溫半小時空冷后,試樣硬度緩慢下降，表明此時再結(jié)晶在緩慢進(jìn)行中。 小結(jié)通過以上研究表明，對于所試驗材料SPCC鋼來說，當(dāng)退火溫度在450℃～550℃時試樣的顯微硬度呈緩慢下降趨勢，表明此時退火試樣發(fā)生緩慢再結(jié)晶，再結(jié)晶起始溫度為500℃。 實驗方法 SPCC冷軋薄板試樣。每種熱處理工藝的試樣準(zhǔn)備三個，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。冷軋薄板在軋制后，顯微組織呈纖維狀。而在退火時間為1h和5h的應(yīng)變相對較小。表明冷軋態(tài)試樣沿晶脆性斷裂，塑性差。 退火時間1h下不同退火溫度的顯微硬度曲線 Effect of annealing temperature on microhardness(1h)之所以顯微硬度隨溫度的升高而降低，這是由其顯微組織決定的。隨著退火溫度的升高，材料的屈服強(qiáng)度下降；但應(yīng)變變化比較復(fù)雜：當(dāng)退火溫度為680℃時，其應(yīng)變值最大，可以達(dá)到40%。(b)710℃。另一方面，目前也有一些人把晶體的觀念進(jìn)一步拓寬，認(rèn)為取向分布本身就是晶體學(xué)織構(gòu)，因而有了“隨機(jī)織構(gòu)”的說法。再根據(jù)具體情況畫出等密度線，即可制成通常分析織構(gòu)所用的極圖。為了細(xì)致、精確并且用定量地分析織構(gòu)，需要建立一個利用三維空間描述多晶體取向分布的方法，這就是取向分布函數(shù)分析法，簡稱ODF法。將強(qiáng)度分級，按其相應(yīng)的方位標(biāo)在極射赤面投影圖上，就得到極圖，由極圖即可分析出試樣的織構(gòu)信息。圖 XRD測量織構(gòu)示意圖Figure The Schematic diagram of XRD texture measurements 實驗分析與討論 退火過程中的織構(gòu)演變。) 。當(dāng)退火溫度為730℃,α絲織構(gòu)顯著降低,但(001) 110 和(112) 110 織構(gòu)組分都有一定程度的保留。,45176。當(dāng)退火溫度達(dá)到930 ℃時,γ絲織構(gòu)組分開始降低,強(qiáng)點(diǎn)位置發(fā)生很大的偏移,γ絲織構(gòu)逐漸被拉斷, 并且開始出現(xiàn)諸如( 112) 111 、( 110) 111 等新的織構(gòu)類型。500℃、550℃、600℃和650℃三個溫度是冷軋鋼板在退火過程中組織發(fā)生明顯變化的關(guān)鍵點(diǎn),這四個溫度點(diǎn)的試樣組織形態(tài)對于分析組織演變過程很有代表性, 其織構(gòu)特征的變化也可以體現(xiàn)織構(gòu)轉(zhuǎn)變的主要特點(diǎn)。此時{100}011，{112}110取向明顯降低，而γ取向線上的取向密度有所上升。（2,隨著退火溫度的升高,α絲織構(gòu)沒有發(fā)生明顯的變化,γ絲織構(gòu)卻受到破壞。（4）{111}線織構(gòu)是增強(qiáng)鋼板深沖性能的極為有利的織構(gòu)，獲取強(qiáng)的{111}線織構(gòu)對于提高鋼板的深沖性能具有重要意義。在不同的溫度下α和γ取向密度呈現(xiàn)不同的分布。{111}線織構(gòu)是增強(qiáng)鋼板深沖性能的極為有利的織構(gòu)，獲取強(qiáng)的{111}線織構(gòu)對于提高鋼板的深沖性能具有重要意義。圖 Figure The texture Transformation in cold rolled steel, 在500℃剛剛開始形核的時候,{111}取向線{111}110位置有新織構(gòu)產(chǎn)生的跡象, 在550℃時, {111}取向線上的織構(gòu)普遍增強(qiáng)而非{111}織構(gòu)特征明顯減弱, 到600℃再結(jié)晶幾近結(jié)束的時候, 織構(gòu)已體現(xiàn)為典型{111}特征而且已經(jīng)看不到非{111}織構(gòu)的跡象。 The ODF diagram of steel under different annealing temperatures(a)冷軋態(tài)；(b)730℃退火；(c)769℃退火；(d)860℃退火；(e)930℃退火；(f)970℃退火Figure The fibrous texture of steel(a)α絲織構(gòu)；(b)γ絲織構(gòu) 再結(jié)晶過程中的織構(gòu)演變金屬再結(jié)晶是一個生核及核長大的過程。,55176。,55176。,55176。其中α絲織構(gòu)主要為(001) 110 、(112) 110 織構(gòu)組分,其對應(yīng)的歐拉角分別為(90176。XRD 法能使材料中上千個晶粒參與衍射, 得到的是宏觀統(tǒng)計分布概念上的全部織構(gòu)信息。該表示法以固定在被測多晶材料試樣上的立體試樣上的立體直角坐標(biāo)架OABC參照，而以固定在各晶粒上的坐標(biāo)架OXYZ相對于OABC的Euler角{}表示該晶粒的取向g即 (51)設(shè)ΔV/V為試樣中晶粒取向處于含有{}的取向元中試樣體積分?jǐn)?shù)，則{}處取密度ω{}的定義是