超低碳钢轧制过程中微结构演变规律研究

摘要

作为IF钢与硅钢的基础钢种，超低碳钢轧制显微结构演变规律的研究将对这两种钢生产工艺的设计和改进具有重要指导意义。本论文通过控制不同冷轧参量得到一系列冷轧超低碳钢实验样品，利用SEM、TEM、EBSD等技术研究了超低碳钢轧制过程中微结构的演变规律和织构的演变过程。研究结果将为以超低碳钢为基础的IF钢与硅钢的应用开发和理论研究提供依据。
　　实验结果表明:超低碳钢在不同工艺处理后织构将发生改变。730℃～815℃热轧后主要形成以{001}<110>为峰值的旋转立方织构，950℃和1000℃热处理后形成无明显织构取向的状态，60％压下量冷轧后主要形成以(111)[011]和{111}<112>为峰值γ织构以及{112}<110>和(111)[110]为峰值α织构。冷轧前钢板的晶粒尺寸及轧制温度对于最终冷轧织构类型和强度影响不明显。
　　超低碳钢在不同冷轧压下量轧制后微结构将发生复杂变化。20％压下量下，出现一组或两组界面清晰的平直显微带，无剪切带形成。40％压下量下，在某些特定晶粒内出现具有明显特征的平直条状剪切带，显微带被剪切呈折线型，宽度减小，带内出现较多的IDB界面。60％压下量下，剪切带界面弯曲，显微带界面变得模糊。在相同变形量下，小尺寸晶粒在冷轧后亚结构分布更均匀。300℃轧制较室温易形成位错胞块状结构。
　　超低碳钢冷轧后剪切带起源于晶界，并在晶界形成“台阶”或“锯齿”状界面。60％压下量下晶粒内部会形成“鱼骨状”微结构和“S型”剪切结构。剪切带的出现使显微带界面间取向差增大。
　　在60％压下量下，α取向，γ取向，以及近旋转高斯取向晶粒内都有剪切带形成。α取向晶粒内，剪切带取向由基体绕一定轴旋转约50°而形成。γ取向和近旋转高斯取向晶粒内，剪切带取向由基体绕[110]轴旋转30～55°而形成。剪切带边缘与原晶粒取向之间呈15～40°取向差角，晶粒内部各微区之间取向差角小于5°。剪切带内部产生了“微剪切结构”、“微晶”等微结构，其界面取向差角介于5～40°之间。大尺寸晶粒易形成宽剪切带，剪切带越宽，取向变化越明显。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 超低碳钢微结构研究历史和现状

1．2 超低碳钢形变过程中微取向的变化和微观变形组织

1．2．1 位错胞状结构

1．2．2 显微带(MB)及位错界面

1．2．3 剪切带(SB)

1．2．4 形变带(DB)

1．3 超低碳钢的轧制织构

1．3．1 织构的定义及表示方法

1．3．2 超低碳钢的热轧织构

1．3．3 超低碳钢的冷轧织构

1．4 背散射电子衍射(EBSD)技术

1．4．1 EBSD技术原理简介

1．4．2 EBSD技术的应用

1．5 本文研究目的与主要研究内容

第2章 实验方案及研究方法

2．1 实验材料

2．2 实验工艺流程

2．2．1 热轧工艺

2．2．2 调整晶粒尺寸的热处理工艺

2．2．3 冷轧工艺

2．3 分析测试方法

2．3．1 金相组织观察

2．3．2 扫描电镜(SEM)观察

2．3．3 透射电镜(TEM)观察

2．3．4 电子背散射衍射(EBSD)实验

第3章 轧制过程中显微组织和织构分析

3．1 超低碳钢冷轧板金相组织观察

3．2 超低碳钢冷轧形变微结构的SEM观察

3．2．1 不同工艺冷轧超低碳钢板的SEM显微观察

3．2．2 冷轧变形剪切带特征分析

3．3 超低碳钢冷轧板微结构TEM观察

3．4 超低碳钢不同工艺条件下宏观织构

3．5 本章小结

第4章 超低碳钢冷轧变形微结构EBSD分析

4．1 α取向(＜110＞//RD)晶内剪切带

4．1．1 9#样品剪切带分析

4．1．2 6#样品剪切带分析

4．2 γ取向(＜111＞//ND)晶内剪切带

4．3 接近旋转高斯取向晶内剪切带

4．4 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢