钢的表面带状组织及其引起的冷弯裂纹

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2005.01.011 第27卷第1期 北京科技大学学报 VoL27 No.1 2005年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2005 钢的表面带状组织及其引起的冷弯裂纹 柳得橹)邵伟然”孙贤文)霍向东”毛新平)李烈军) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)珠江钢铁公司，广州510730 摘要分析在热轧低碳含锰钢板上观察到的表面带状组织，讨论了带状组织形成的原因和 预防方法.实验测定了厚度为8mm与5mm热轧钢板冷弯时表面的局部相对伸长，通过实验 结果说明表面带状组织是导致钢板出现冷弯裂纹的主要原因之一，提出了防止带状组织生 成、避免冷弯裂纹的方法要点. 关键词表面带状组织：成分偏聚：冷弯裂纹：低碳含锰钢 分类号TG142.1 铁素体/珠光体带状组织是热轧钢中常见的 分布，碳从新生成的铁素体中扩散到周围富M如 一个现象，带状组织对钢的使用性能有很大影 的奥氏体中，继续冷却使富M血区的碳进一步增 响，例如可导致某些钢的冲击韧性降低，降低横 加并积累在A温度较低的区域，碳含量的增加 向的塑性和断裂韧性等. 则进一步降低了局部的Ar温度.这些剩余奥氏 导致带状组织形成的过程由凝固过程开始， 体区域的成分最终可以达到共析成分，在温度降 在低碳钢凝固时钢液中分配系数小于1的合金 到A,以下时形成珠光体，结果得到铁素体/珠光 元素和杂质元素（如Mm,Si,S,P)不断从8相树枝 体的带状组织， 晶排出，因而这类元素在树枝晶间区域的浓度明 文献对中碳钢（碳的质量分数为0.364%）中由 显高于树枝晶内的浓度，随后在奥氏体区的大变 Mn,Si,Cr偏聚引起的碳在奥氏体中的浓度变化 形量轧制使凝固组织中的溶质富集区和贫化区 △Cc作了计算，表明锰和铬的偏聚对奥氏体中 被拉长变成带状区.由树枝晶间偏聚形成的溶质 碳浓度变化的影响部分地被硅偏聚的相反 浓度波动可以用一组正弦波函数来描述，其最 作用相抵消，设钢中不同区域奥氏体向铁素体转 大波长即是枝晶臂间距d,这个间距也就是为了 变的温度差为△T,冷速为dTd,则碳的扩散时间 达到成分均匀化需要偏聚元素扩散的距离. 为△TdT),如果偏聚带的间距为d,碳的扩散 由于碳的扩散能力相当高，在奥氏体中碳可 系数为D,则生成铁素体/珠光体带状组织的条 以近似地按照热力学平衡分布，但是合金元素的 件是： 浓度变化将导致奥氏体中碳的不均匀分布阿，某 dT DeAT d证dr, 些元素有效地吸引碳（如Mn,C),而另一些元素 当存在成分偏聚的钢其冷却速度dT仙大于 则排斥碳（如Si).计算表明，M血的浓度变化△C 上式的Dc△Td时，就不会出现带状组织，但是成 会导致碳浓度的变化△Cc,而这将明显改变局部 分偏聚仍然存在，还可能在随后热处理时形成带 的奥氏体一铁素体相变A温度.另一方面，合金 状组织阿. 元素的浓度变化本身也提高（如Si或降低（如Mn 然而，连俦坯铸态组织的表面层是等轴晶 和C)A温度.在缓慢冷却时，奥氏体稳定化元 区.由于分凝效应，同样会在晶界附近存在溶质 素（如Mn)浓度较低的区域即局部A温度较高的 元素的偏聚.笔者对薄板坯连俦连轧工艺生产的 区域首先开始转变为铁素体，同时引起碳的重新 含锰低碳钢的研究表明：除了上述在钢板内部出 收稿日期：200403-04修回日期：2004-0905 现的带状组织，在热轧钢板的表面层还存在另一 基金项目：国家基础发展规划研究项目No.GI998061500) 种带状组织，它是导致表面冷弯裂纹的重要原 作者简介：柳得櫓(1939一，女，教授，博士 因.本文将报道所观察的实验结果并加以讨论

2 7 第 卷 第 期 1 0 0 2 2 年 月 5 北 京 科 技 大 学 学 报 J o 口 u l a U o f . i o 帆比 妙 f s c i 皿 c e e . 而 几 c h j l n o o 】 确 g y i n g V 2 o 7 匕 N L . l F e b . 0 0 2 5 钢 的表面带状组织及其引起 的冷弯裂纹 柳得槽 ” 邵 伟 然 ” 孙 贤文 ” 霍向 东 ” 毛新 平 2 , 李烈 军 ” l) 北 京科 技大 学材料 科 学与 工程 学院 , 北京 10 0 0 83 2) 珠江钢 铁 公司 , 广 州 51 0 7 30 摘 要 分析 在 热轧 低碳 含锰 钢板 上观 察 到的 表面 带状 组织 , 讨 论 了带状 组织 形成 的 原 因 和 预 防方 法 . 实验测 定 了厚 度 为 s r 以r n 与 s t n r 比 热轧钢 板 冷弯 时 表面 的局 部 相对伸 长 , 通 过实 验 结 果说 明表 面带 状组 织 是导致 钢板 出现冷 弯裂 纹 的主要 原 因之 一 提 出 了防止 带状 组织 生 成 、 避 免冷弯 裂纹的方 法要 点 . 关键 词 表 面带 状组 织 ; 成 分偏 聚 ; 冷弯 裂纹 ; 低碳 含 锰钢 分 类号 T G 1 42 . l 铁 素体 /珠 光 体 带 状组 织 是 热 轧钢 中常 见 的 一个 现象 `切 , 带 状组织 对钢 的使用 性 能有 很 大 影 响 , 例 如可 导致某 些 钢 的冲击 韧性 降低 。 , , 降低横 向的塑 性 和 断裂韧 性 l4] 等 . 导致 带状 组 织 形成 的过 程 由凝 固过程 开 始 , 在低 碳 钢 凝 固 时钢 液 中分 配系数 小于 1 的合 金 元 素和 杂 质元 素 ( 如 M n , is , S , )P 不 断从 6 相树 枝 晶排 出 , 因而这 类元 素 在树 枝 晶间 区域 的浓度 明 显 高于树 枝 晶 内的浓 度 . 随 后在 奥 氏 体 区 的大变 形 量轧 制 使 凝 固 组 织 中 的溶 质 富集 区 和贫 化 区 被拉 长变 成 带状 区 . 由树 枝 晶 间偏聚 形成 的溶 质 浓度 波 动可 以用 一组 正 弦 波 函 数 来描 述 ’ 41 , 其 最 大波 长 即 是枝 晶 臂 间距 d , 这 个 间距 也 就 是为 了 达 到成 分 均匀 化 需要 偏 聚 元素 扩 散 的距 离 . 由于碳 的扩 散 能力相 当高 , 在 奥 氏体 中碳 可 以近 似地 按 照热 力学 平衡 分布 , 但是 合金 元 素 的 浓 度 变化 将 导 致奥 氏体 中碳 的不均 匀 分布 `习, 某 些元 素 有 效地 吸 引碳 (如 M n , C )r , 而另 一些 元 素 则排 斥碳 ( 如 is ) . 计 算表 明 , M n 的浓 度 变化 △ C腼 会 导 致碳 浓 度 的变 化 △cC , 而 这 将 明显 改变 局 部 的奥 氏体一铁素 体相 变赶 」温度 . 另一方 面 , 合 金 元素 的浓 度 变化 本 身也提 高 (如 is ) 或 降低 (如 M n 和 C t) A r 3 温度 . 在 缓 慢冷却 时 , 奥氏体稳 定化 元 素 (如 N加 )浓度较低 的区 域 即局部 灿 3温 度较高 的 区域 首先 开始转变 为铁 素 体 , 同 时引起 碳 的重 新 分 布 , 碳 从 新 生成 的铁 素体 中扩 散 到周 围富 M n 的 奥 氏 体 中 , 继 续冷 却 使 富 M n 区 的碳进 一步 增 加 并积 累 在 龙 3 温度 较 低 的 区 域 , 碳 含 量 的增 加 则进 一 步 降低 了局部 的 A r 」 温度 . 这 些剩 余 奥 氏 体 区 域 的成 分最 终可 以达 到共析成 分 , 在温 度 降 到 A 、 以下 时形 成珠光 体 , 结果 得 到铁素 体 /珠 光 体 的带 状 组织 . 文献对 中碳钢 (碳的质 量分 数 为 .0 3 64 % )中 由 M h , is , C r 偏聚 引起 的碳 在 奥 氏体 中 的浓度 变 化 △cC 作 了计 算 , 表 明锰 和 铬 的 偏 聚 对 奥 氏 体 中 碳浓 度 变 化 的 影 响 部 分 地 被 硅 偏 聚 的 相 反 作用 相抵 消 . 设 钢 中不 同 区域 奥 氏 体 向铁素 体转 变 的温度 差 为△T , 冷 速 为 d T/ dt , 则 碳 的扩 散 时 间 为△T/ (d T/ dr) , 如果 偏 聚 带 的间 距 为 d , 碳 的扩 散 系数 为cD , 则 生成 铁 素体 /珠 光 体 带 状组 织 的 条 件是 : d T ~ - : ~ 一 吸 dt D c△T 了 收 稿 日期 : 20 0今刁 3刁 4 修回 日期 : 2 0 4刁9刁 5 基 金项 目 : 国家基 础 发展规 划研 究项 目 倒 。 . G 19 8 0 6 15 0 0) 作 者简 介 : 柳 得槽 ( 193 9一) , 女 , 教授 , 博士 当存 在 成 分 偏聚 的钢 其 冷 却速 度 d T/ dt 大 于 上 式 的cD △刃 J Z 时 , 就 不会 出现 带 状 组织 , 但 是成 分偏聚 仍 然存 在 , 还 可能 在 随后 热处 理 时形 成带 状 组 织 le] . 然 而 , 连 铸坯 铸 态 组 织 的表 面 层 是 等 轴 晶 区 . 由于分 凝效 应 , 同样会 在 晶界 附近 存 在溶 质 元 素 的偏 聚 . 笔者 对 薄板坯连 铸连轧 工 艺生 产 的 含 锰低碳钢 的研究 表 明 : 除 了上述在 钢板 内部 出 现 的带 状组织 , 在 热 轧钢 板 的表 面层 还存 在 另一 种 带 状 组 织 , 它 是 导致表 面 冷 弯裂 纹的重 要 原 因 . 本文 将 报 道所 观 察的 实验 结 果 并加 以讨论 . DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2005. 01. 011

Vol.27 No.1 柳得橹等：钢的表面带状组织及其引起的冷弯裂纹 41 1实验方法 铁素体与珠光体相间的组织m.图1（©）是薄板坯 连铸连轧(CSP工艺)低碳含Mn钢热轧板中观察 试样取自广州珠江钢铁公司薄板坯连铸连 到的典型带状组织金相照片，图中白色区是铁素 轧生产线的热轧钢板和50mm厚的板坯，其化学 体而黑色区为珠光体，这种铁素体/珠光体带的 成分（质量分数）为：C,0.16%:Si,0.3%:Mn,1.22%: 分布间距约为十几微米.图1(a)和(b)分别是CSP P,0.015%:S,0.003%:Cu,0.10%:Al,0.037%:N, 工艺50mm厚的薄板坯和经过轧制压下50%后 7.0×10-.钢板厚度为5mm和8mm.将两种厚度 的低倍组织.由图可见铸态组织中的树枝晶在热 的钢板分别切取尺寸约为1.5cm×2cm的小块，沿 轧变形过程中逐渐弯曲，其长度方向倾向于接近 轧向纵剖面磨平抛光，用4%硝酸酒精溶液浸蚀 平行轧制方向，但是化学成分的偏聚仍然存在， 制备成金相试样.另外再取试样各一块轻轻抛掉 而且偏聚区形成条带状分布，经进一步变形后在 轧面的表面层氧化铁皮，制备成金相试样，用光 一定的冷速条件下就形成如图1（©）那样的铁素 学显傲镜和扫描电镜观察钢板试样组织，同时观 体/珠光体带状组织.可见，导致带状组织形成的 察连铸坯及压缩变形50%后的低倍组织. 本质原因始于凝固时的分凝效应或溶质元素偏 2实验结果 聚，但是，连铸坯铸态组织的表面层是等轴晶区 (见图1(a),由于分凝效应在晶界附近也发生了 21两类带状组织 溶质元素的偏聚.经变形后的表面层组织也会反 通常在文献中报道与讨论的带状组织是指 应出元素偏聚带来的特征，其形貌特征与内部的 在钢中出现的铁素体/珠光体带状组织，在热轧 带状有所区别. 钢板的纵剖面上容易观察到这种沿轧向拉长的 实验观察证实了在钢板表面层存在另一种 304m 轧向 2mm 图1CSP工艺低碳钢的组织.(a)薄板还（⑤0mm厚）的低倍铸态组织：b)铸还压缩变形S0%后的纵剖面组织：（©）薄 钢板1/4厚度处的铁素体/珠光体带状组织 Fig.1 Structures of a low carbon steel produced by CSP process:(a)solidified structure of a thin slab,50 mm in thickness; (b)structure of the slab compressed by 50%;(c)banded structure at 1/4 thickness of a hot strip 带状组织，为了区别于钢板内部的带状组织，可出这种表面带状有两种：一种是由相间的铁素 称为表面层带状组织.图2(a)是8mm厚实验钢板 体/珠光体带组成的，如图2b)所示：另一种带状 面表面层组织的扫描电镜(SE①二次电子像， 组织则是由粗晶粒的铁素体带和细晶粒铁素体 表面带状组织清晰可见.由于SEM的成像衬度机 带相间组成的，如图2（©）所示.在细晶粒铁素体带 理与光学显微镜不同，在图2所示的二次电子像 的晶界上有相当多的析出粒子和小的珠光体团， 上小颗粒（如碳化物）和晶界是白色的，珠光体呈 而在粗晶带的晶界上析出粒子少得多，珠光体量 现出较为白亮的小区，而铁素体区是黑色的，由 也少得多， 图2(a)可以看到沿轧向分布的明显的带状，约为 表面层带状组织的形成机制和钢板内部带 20-30山m.而放大倍数较大的图2(b)和(c)则揭示 状组织的基本相同，都是由于溶质元素在凝固过

V b】 一 2 7 N o . 1 柳 得楷 等 : 钢 的表面 带 状组 织及其 引 起的 冷弯 裂纹 1 实 验 方 法 试 样 取 自广 州 珠 江 钢 铁 公 司 薄板 坯 连 铸 连 轧 生 产线 的热 轧 钢板 和 50 r口们。 厚 的板 坯 , 其 化学 成 分 (质 量分 数 )为 : C , 0 . 16% ; 5 1 , 0 . 3% ; M n , l · 2 2% ; P , 0 . 0 15% ; S , 0 . 0 0 3% ; C u , 0 . 10% ; A L , 0 . 0 3 7% ; N , .7 0 xl 0 一 , . 钢 板厚 度 为 5 ~ 和 s r 。们。 . 将 两 种 厚度 的钢 板 分别 切取 尺 寸约 为 1 . s c m xZ c m 的 小块 , 沿 轧 向纵剖 面磨 平 抛光 , 用 4% 硝 酸 酒精 溶 液 浸蚀 制 备成 金相 试样 . 另外 再取 试样 各 一块轻 轻 抛掉 轧 面 的表 面层 氧 化铁 皮 , 制备 成 金相 试 样 . 用 光 学 显微 镜和 扫描 电镜 观 察钢 板试 样组 织 , 同时观 察连 铸 坯及 压 缩变 形 5 0% 后 的低 倍 组织 . 2 实验 结 果 .2 1 两类 带状 组 织 通 常 在文 献 中报 道 与 讨 论 的带 状 组 织 是 指 在钢 中出现 的铁 素 体 /珠光 体 带状 组 织切 , 在 热 轧 钢板 的纵 剖 面 上 容 易观 察 到这 种 沿 轧 向拉 长 的 铁 素体 与 珠 光体 相 间 的组 织 `7] . 图 1 (c) 是 薄板 坯 连铸 连 轧 (C S P 工艺 ) 低 碳 含 M n 钢 热 轧板 中观 察 到 的典 型带 状组 织金 相 照片 , 图中 白色 区 是铁 素 体 而黑 色 区 为珠 光体 . 这 种 铁素 体 /珠 光 体带 的 分布 间距 约为 十几 微 米 . 图 l a( ) 和 (b) 分 别是 C S P 工 艺 50 ~ 厚 的薄 板 坯和 经 过 轧制 压 下 50% 后 的低 倍 组织 . 由图可 见铸 态 组织 中 的树枝 晶在 热 轧变 形过 程 中逐渐 弯 曲 , 其长 度方 向倾 向于接 近 平行 轧 制 方 向 , 但 是化 学 成分 的偏 聚仍 然存 在 , 而且偏 聚 区 形 成条 带状 分布 , 经进 一 步变 形后 在 一 定 的冷速 条 件下 就 形 成如 图 1 (c) 那 样 的铁 素 体 /珠光 体 带状 组 织 . 可 见 , 导致 带 状组 织 形成 的 本 质 原 因始 于 凝 固 时 的分 凝 效 应或 溶 质 元 素 偏 聚 . 但 是 , 连 铸 坯铸 态 组织 的表 面层 是 等轴 晶 区 ( 见 图 1 (a) ) , 由于分 凝 效应 在 晶 界 附近也 发 生 了 溶 质元 素 的偏 聚 . 经 变形 后 的表面 层组 织也 会 反 应 出元 素 偏聚 带来 的特 征 , 其形 貌 特征 与 内部 的 带 状 有 所 区 别 . 实验 观 察 证 实 了在 钢 板 表 面 层 存 在 另 一 种 图 1 C S P 工艺 低碳钢 的组 织 . ( a) 薄板 坯 (50 m m 厚 ) 的低 倍铸 态组 织 : 伪)铸 坯压缩 变 形 50 % 后 的纵剖 面组 织 ; c( ) 薄 钢 板 1 14 厚 度处 的铁 素体 /珠 光体 带状 组织 F i g . 1 S t r u e t u r e s o f a fo w e a br o n s t e e l P r o d u c e d 勿 C S P Por c es s : ( a ) s o li d in ed s t r u c t u er o f a t h i n s la b , 5 0 m m in t h i c如 e s s ; ( b ) s t ur c tU er o f t h e s l a b e o m P er s s e d 勿 5 0% ; c( ) b a n d e d s t r u c tU er a t l l4 t h i e kn es s o f a h o t s tir P 带 状组 织 , 为 了区 别 于钢 板 内部 的 带状 组 织 , 可 出这 种 表 面 带状 有 两种 : 一 种 是 由相 间 的 铁 素 称 为表 面层 带状 组 织 . 图 2 (a) 是 8 ~ 厚 实验 钢板 体 /珠 光 体带 组 成 的 , 如 图 2 (b) 所 示 ; 另一种 带 状 轧 面表 面层 组 织 的 扫描 电镜 (s E M ) 二 次 电子 像 , 组 织 则 是 由粗 晶 粒 的铁 素 体 带和 细 晶粒 铁 素 体 表 面带状组 织 清 晰可 见 . 由于 S EM 的成像 衬 度机 带相 间组成 的 , 如 图 2 (c) 所 示 . 在 细 晶粒铁 素体 带 理 与光 学 显微 镜 不 同 , 在 图 2 所 示 的 二次 电子像 的 晶界 上有 相 当 多 的析 出粒 子和 小 的珠 光 体 团 , 上 小颗 粒 (如 碳 化物 ) 和 晶界 是 白色 的 , 珠 光体 呈 而在 粗 晶带 的 晶界 上析 出粒子 少 得 多 , 珠 光 体 量 现 出较 为 白亮 的 小 区 , 而铁 素 体 区是 黑色 的 . 由 也 少得 多 . 图 2 a( ) 可 以看 到沿 轧 向分 布 的 明显 的带 状 , 约 为 表 面 层 带 状 组 织 的 形 成 机 制 和 钢 板 内 部带 2 0一 3 0 阿 . 而 放大 倍 数较 大 的 图 2 (b) 和 (c) 则揭 示 状组 织 的基 本相 同 , 都 是 由于 溶质 元 素在 凝 固过

·42▣ 北京科技大学学报 2005年第1期 程中的偏聚导致钢中不同区域的局部A温度不 生长，新相中的碳、锰等元素进一步向周围尚未 同而造成的结果.因此，带状组织的形态、带间距 转变的奥氏体内扩散直至这些信碳富锰区发生 (或波长)与凝固组织的特征密切相关.钢板内部 相变，当富溶质区开始形成铁素体时，贫溶质区 的带状组织主要是由枝晶间偏聚造成的，而表面 的铁素体已经生长到一定尺寸，经继续冷却最终 带状组织则是由连铸坯表面层等轴晶区的成分 形成了粗晶粒与细晶粒铁素体带相间的带状组 偏聚造成的，柱状晶区和表面层等轴晶区的成分 织.而且稳定奥氏体区的元素如碳、锰以及某些 偏聚带波长及浓度差都不同，得到的带状组织形 残留元素进一步富集在细晶带内，导致许多第二 态、波长和浓度差也就不同. 相粒子在细晶区或其中的晶界上析出， 粗晶/细晶铁素体带状组织形成的原因和铁 因此，这种粗晶/细晶带状组织的形成机制 素体/珠光体带状的基本相同，试样冷却时首先 与铁素体/珠光体带状组织的成因是相同的，其 结晶的δ相晶体中锰、硅、碳等元素含量比较低. 差别仅仅在于钢板的冷却速度不同.若冷速比较 随着固相晶粒的生长，这些溶质元素不断向残余 慢致使残余奥氏体的含碳量接近共析成分再发 液相中富集，导致铸坯表面层等轴晶区发生偏 生相变，就得到铁素体/珠光体带状组织：如果冷 聚.这种表面等轴晶区的偏聚区在热轧时也被拉速稍快些，在富溶质区的成分尚未达到共析点时 长成带状.在冷却过程中贫溶质区由于其局部 发生相变，则得到粗晶/细晶铁素体带状组织.它 Ar3温度较高，首先形成铁素体.伴随着铁素体的 们都是凝固组织偏析造成的后果 50m 10m 10m 图2低碳钢板的表面带状组织，SEM二次电子像.(b)和（©）是(a)的局部放大像 Fig.2 Superficial banded structure of a low carbon steel strip,SEM secondary electron image 2.2冷弯钢板表面局部延伸的实验测定 钢板冷弯时有时发生表面裂纹缺陷.为了研 弯曲前 究该种缺陷与钢板表面层组织的关系，本工作测 量了两种厚度实验钢板在冷弯过程中表面层局 轧向 部延伸的变化及大小侧.从厚度为8,5mm的钢板 上分别切取宽30mm,长200mm的两条试样，钢 板试样的宽度方向平行于轧向，分别在这两条钢 板样上沿轧向即宽度方向画等间距平行线若干 弯曲后 条，相邻两线的间距为2mm(见图3).在室温下用 力学性能试验机将钢板试样进行三点式弯曲，弯 曲直径按国家标准分别取为15,10mm,测量弯曲 后钢板表面平行线间距的变化，从而得出表面的 局部延伸变化，实验测得的外表面局部延伸随钢 图3实验钢板弯曲示意图 板距离的变化由图4给出.由于实验条件所限， Fig.3 Cold bending sketch map of experimental steel 平行线的间距为2mm,故只能假定在表面每 strips 2mm间距内钢板的延伸相同.尽管测定方法存 板厚度越大其表面局部延伸越大.厚度8mm的 在一定的误差，但是能够从本质上说明产生冷弯 钢板表面延伸主要集中在35%~50%范围，钢板厚 裂纹的原因 度"下降时其表面局部延伸随之减小，且最大延伸 由实验测定结果（图4）可知：冷弯时钢板外表 也减小；厚度5mm钢板的表面局部延伸主要集 面的局部延伸是不均匀的，存在一个极大值，钢 中在20%-30%

V b】 一 2 7 N o . 1 柳 得楷 等 : 钢 的表面 带 状组 织及其 引 起的 冷弯 裂纹 1 实 验 方 法 试 样 取 自广 州 珠 江 钢 铁 公 司 薄板 坯 连 铸 连 轧 生 产线 的热 轧 钢板 和 50 r口们。 厚 的板 坯 , 其 化学 成 分 (质 量分 数 )为 : C , 0 . 16% ; 5 1 , 0 . 3% ; M n , l · 2 2% ; P , 0 . 0 15% ; S , 0 . 0 0 3% ; C u , 0 . 10% ; A L , 0 . 0 3 7% ; N , .7 0 xl 0 一 , . 钢 板厚 度 为 5 ~ 和 s r 。们。 . 将 两 种 厚度 的钢 板 分别 切取 尺 寸约 为 1 . s c m xZ c m 的 小块 , 沿 轧 向纵剖 面磨 平 抛光 , 用 4% 硝 酸 酒精 溶 液 浸蚀 制 备成 金相 试样 . 另外 再取 试样 各 一块轻 轻 抛掉 轧 面 的表 面层 氧 化铁 皮 , 制备 成 金相 试 样 . 用 光 学 显微 镜和 扫描 电镜 观 察钢 板试 样组 织 , 同时观 察连 铸 坯及 压 缩变 形 5 0% 后 的低 倍 组织 . 2 实验 结 果 .2 1 两类 带状 组 织 通 常 在文 献 中报 道 与 讨 论 的带 状 组 织 是 指 在钢 中出现 的铁 素 体 /珠光 体 带状 组 织切 , 在 热 轧 钢板 的纵 剖 面 上 容 易观 察 到这 种 沿 轧 向拉 长 的 铁 素体 与 珠 光体 相 间 的组 织 `7] . 图 1 (c) 是 薄板 坯 连铸 连 轧 (C S P 工艺 ) 低 碳 含 M n 钢 热 轧板 中观 察 到 的典 型带 状组 织金 相 照片 , 图中 白色 区 是铁 素 体 而黑 色 区 为珠 光体 . 这 种 铁素 体 /珠 光 体带 的 分布 间距 约为 十几 微 米 . 图 l a( ) 和 (b) 分 别是 C S P 工 艺 50 ~ 厚 的薄 板 坯和 经 过 轧制 压 下 50% 后 的低 倍 组织 . 由图可 见铸 态 组织 中 的树枝 晶在 热 轧变 形过 程 中逐渐 弯 曲 , 其长 度方 向倾 向于接 近 平行 轧 制 方 向 , 但 是化 学 成分 的偏 聚仍 然存 在 , 而且偏 聚 区 形 成条 带状 分布 , 经进 一 步变 形后 在 一 定 的冷速 条 件下 就 形 成如 图 1 (c) 那 样 的铁 素 体 /珠光 体 带状 组 织 . 可 见 , 导致 带 状组 织 形成 的 本 质 原 因始 于 凝 固 时 的分 凝 效 应或 溶 质 元 素 偏 聚 . 但 是 , 连 铸 坯铸 态 组织 的表 面层 是 等轴 晶 区 ( 见 图 1 (a) ) , 由于分 凝 效应 在 晶 界 附近也 发 生 了 溶 质元 素 的偏 聚 . 经 变形 后 的表面 层组 织也 会 反 应 出元 素 偏聚 带来 的特 征 , 其形 貌 特征 与 内部 的 带 状 有 所 区 别 . 实验 观 察 证 实 了在 钢 板 表 面 层 存 在 另 一 种 图 1 C S P 工艺 低碳钢 的组 织 . ( a) 薄板 坯 (50 m m 厚 ) 的低 倍铸 态组 织 : 伪)铸 坯压缩 变 形 50 % 后 的纵剖 面组 织 ; c( ) 薄 钢 板 1 14 厚 度处 的铁 素体 /珠 光体 带状 组织 F i g . 1 S t r u e t u r e s o f a fo w e a br o n s t e e l P r o d u c e d 勿 C S P Por c es s : ( a ) s o li d in ed s t r u c t u er o f a t h i n s la b , 5 0 m m in t h i c如 e s s ; ( b ) s t ur c tU er o f t h e s l a b e o m P er s s e d 勿 5 0% ; c( ) b a n d e d s t r u c tU er a t l l4 t h i e kn es s o f a h o t s tir P 带 状组 织 , 为 了区 别 于钢 板 内部 的 带状 组 织 , 可 出这 种 表 面 带状 有 两种 : 一 种 是 由相 间 的 铁 素 称 为表 面层 带状 组 织 . 图 2 (a) 是 8 ~ 厚 实验 钢板 体 /珠 光 体带 组 成 的 , 如 图 2 (b) 所 示 ; 另一种 带 状 轧 面表 面层 组 织 的 扫描 电镜 (s E M ) 二 次 电子 像 , 组 织 则 是 由粗 晶 粒 的铁 素 体 带和 细 晶粒 铁 素 体 表 面带状组 织 清 晰可 见 . 由于 S EM 的成像 衬 度机 带相 间组成 的 , 如 图 2 (c) 所 示 . 在 细 晶粒铁 素体 带 理 与光 学 显微 镜 不 同 , 在 图 2 所 示 的 二次 电子像 的 晶界 上有 相 当 多 的析 出粒 子和 小 的珠 光 体 团 , 上 小颗 粒 (如 碳 化物 ) 和 晶界 是 白色 的 , 珠 光体 呈 而在 粗 晶带 的 晶界 上析 出粒子 少 得 多 , 珠 光 体 量 现 出较 为 白亮 的 小 区 , 而铁 素 体 区是 黑色 的 . 由 也 少得 多 . 图 2 a( ) 可 以看 到沿 轧 向分 布 的 明显 的带 状 , 约 为 表 面 层 带 状 组 织 的 形 成 机 制 和 钢 板 内 部带 2 0一 3 0 阿 . 而 放大 倍 数较 大 的 图 2 (b) 和 (c) 则揭 示 状组 织 的基 本相 同 , 都 是 由于 溶质 元 素在 凝 固过

Vol.27 No.1 柳得橹等：钢的表面带状组织及其引起的冷弯裂纹 ·43 60 35 (a) (b). 50 30 25 40 20 傲30 10 10 5 0 5 0 0 15 20 5 10 15 距冷弯中心格数 距冷弯中心格数 图4钢板弯曲时外表面局部延伸的变化.()厚度8mm:(b)厚度5mm Fig.4 Local elongation distribution along the outer surface of cold bending strips:(a)specimen with 8 mm in thickness; (b)specimen with 5mm in thickness 23产生冷弯裂纹的原因 时贫溶质区先转变为铁素体，伴随着铁素体晶粒 具有铁素体/珠光体表面带状组织的钢板在 的生长，碳、锰等元素进一步向残余的奥氏体中 180°冷弯时，容易出现表面裂纹.经上述实验测 扩散，导致富溶质区的碳、锰等元素浓度继续增 定表明：厚度为5-8mm的钢板在以与厚度相同 加，直到在较低温度变为珠光体回 的曲率半径弯曲时，其外表面的局部延伸率为 表面带状组织则是连铸坯表面层等轴晶区 20%~50%.对于8mm和5mm厚度的钢板，表面 的成分偏聚区经轧制变形延伸成带状区造成的， 局部延伸分别达到50%和30%左右.由于以珠光 它的形貌、偏聚带的间距或波长以及浓度波动程 体为主要组元的钢其延伸率一般在10%以下例， 度往往与通常出现在板内的带状有所不同，表面 因此，当存在表面带状组织的钢板弯曲时，表面 带状组织可能是铁素体/珠光体带，也可能是粗 层的珠光体带在局部延伸超过10%左右时可能 晶铁素体与细晶铁素体带.它们是造成钢板冷弯 发生局部开裂，结果形成了一系列沿轧向排列的 裂纹的主要原因之一.而且，钢板的厚度越厚，产 表面裂纹.而厚度较小的钢板弯曲时，表面的局 生表面裂纹的情形越严重. 部延伸率只要小于珠光体的延伸率，试样原则上 低碳含锰钢中影响带状组织形成的关键是 不会出现表面裂纹.但是，如果在晶界上形成 Mn的偏聚.由于锰和铬的偏聚对奥氏体中碳浓 了大量的粗大夹杂物粒子或连续的碳化物膜，那 度变化的影响可以部分地被S偏聚的相反作用 么钢板有可能沿这些晶界裂开而出现裂纹.由图 相抵消，因此，如果能在一定范围内适当调整成 2可以看出，在所观察的含锰低碳钢板表面晶界 分例如适当增加硅的含量，可以减轻或延缓碳向 上形成了许多较大的第二相粒子和晶界碳化物 富锰区的扩散，对防止带状组织的形成是有帮助 膜，这也是导致表面裂纹和塑性变坏的一个重要 的.而对于给定化学成分的低碳钢和中碳钢，直 原因 接影响热轧钢中带状组织形成的因素主要有以 3讨论 下几方面： (1)凝固时的冷却速度.由于带状组织是由钢 根据以上结果可见，在低碳含锰钢热轧板中 液凝固时的枝晶间成分偏聚造成的，加快凝固时 存在两类带状组织：一类是通常在钢板截面上观 的冷速将减缓偏聚的程度，使偏聚的浓度差减 察到的铁素体/珠光体带状组织；另一类则是在 小，特别快冷时可能达到无偏聚状态， 轧面上出现的表面带状组织，带状组织形成的原 (2)均热温度和时间.显然，较高的均热温度 因是由于钢液凝固时的分凝效应造成了枝晶间 和较长的均热时间有利于溶质元素的扩散，使成 偏聚，凝固组织中富含扩散较慢并且降低奥氏体 分趋向于均匀，从而从根本上防止带状组织生 向铁素体转变温度元素的富溶质区和相邻的贫 成，但是，在实际生产条件下往往难以达到所需 溶质区经大变形量轧制后变成带状区，轧后冷却 的均匀化温度和时间

Vb l . 2 7 N O . l 柳 得槽 等 : 钢的 表面 带状 组织 及其 引起 的冷 弯裂 纹 6 0 厂 , , - 一 - - - - - - 一- 一- - 1 5 1- , , , es se es es es 一一 一 一 - 一 , n àù气nUf 0 内j ù, ,`, l `1. 毋霉友芝目 0 ó1 ù、 à 4 内j乙, 芝幸禽霉喇 5 10 1 5 2 0 距冷弯中心格数 距冷弯中心格数 图 4 钢 板 弯 曲时外 表面 局部 延伸 的 变化 . (a) 厚 度 s m m ; (b) 厚 度 s m 口 F咭 · 4 L o e a l e le o g a iOt o d is tr i b u iOt n a lO n g t h e o u t e r s u r fa c e o f e o ld b e n d in g s t r i P s : ( a ) s P e c i m e n w it h s m m in th i e kn se s : (b) , p e c加 . iw ht s m m in ht ic kn 姗 .2 3 产 生 冷弯 裂 纹 的原 因 具有 铁 素体 /珠 光体 表 面 带状 组 织 的钢 板 在 180 “ 冷 弯 时 , 容 易 出现 表 面裂 纹 . 经 上 述 实验 测 定表 明 : 厚度 为 5一 s n lr n 的钢 板 在 以与 厚度 相 同 的 曲率 半 径 弯 曲时 , 其 外 表 面 的 局 部延 伸 率 为 2 0% 一 5 0% . 对 于 s t 。力。 和 s r o r n 厚度 的钢 板 , 表 面 局 部 延伸 分别 达 到 5 0% 和 30 % 左 右 . 由于 以珠 光 体 为主 要组 元 的钢 其 延伸 率 一般 在 10% 以下 `, , , 因此 , 当存 在 表面 带 状 组织 的钢 板 弯 曲时 , 表 面 层 的珠 光 体带 在 局 部 延伸 超 过 10 % 左 右 时 可 能 发生 局部 开裂 , 结果 形成 了一 系 列沿 轧 向排 列 的 表 面 裂 纹 . 而 厚度 较 小 的钢 板 弯 曲时 , 表 面 的局 部 延伸 率 只要 小于 珠 光体 的延 伸率 , 试 样 原则 上 不会 出现 表 面裂 纹 . 但 是 , 如 果在 晶界 上 形 成 了大 量 的粗大 夹 杂物粒 子或 连 续 的碳化 物膜 , 那 么 钢板 有可 能沿 这 些 晶界裂 开 而 出现裂 纹 . 由图 2 可 以看 出 , 在所 观 察 的含 锰 低碳 钢 板表 面 晶界 上 形 成 了 许 多较 大 的第 二 相 粒子 和 晶界 碳 化物 膜 , 这也 是导致 表 面裂 纹和 塑 性变 坏 的一个 重 要 原 因 , 3 讨 论 根 据 以上 结果 可见 , 在低 碳 含锰 钢 热轧 板 中 存 在 两类带 状组 织 : 一类是 通 常在 钢板截 面 上观 察 到 的铁 素 体 /珠 光体 带状 组织 ; 另 一类 则 是在 轧 面上 出现 的表 面 带状 组织 . 带状 组织 形成 的原 因是 由于钢 液 凝 固时 的 分凝 效 应 造 成 了枝 晶 间 偏 聚 , 凝 固组织 中富含 扩散 较慢 并 且 降低 奥 氏体 向铁 素 体转 变 温 度 元 素 的 富溶 质 区 和 相邻 的贫 溶质 区经 大 变形 量轧 制后 变 成带状 区 , 轧 后冷 却 时贫溶 质 区 先 转变 为铁 素 体 , 伴 随着 铁 素体 晶粒 的生 长 , 碳 、 锰 等元 素进 一 步 向残 余 的奥 氏体 中 扩 散 , 导致 富 溶质 区的碳 、 锰等 元 素浓 度 继 续增 加 , 直 到在 较低 温 度 变为 珠 光体 IZJ . 表 面 带 状 组 织 则 是 连 铸 坯 表 面层 等轴 晶 区 的成分 偏 聚 区经 轧 制变 形延 伸成 带状 区造 成 的 , 它 的形 貌 、 偏 聚带 的 间距或 波长 以及 浓度 波 动程 度 往往 与通 常 出现 在板 内的带状 有所 不 同 . 表面 带 状 组织 可 能是 铁 素体 /珠 光 体 带 , 也可 能 是粗 晶铁 素 体 与细 晶铁 素体 带 . 它们 是造 成钢 板冷 弯 裂 纹 的主要 原 因之 一 而且 , 钢 板 的厚度越 厚 , 产 生 表 面裂 纹 的情形越 严 重 . 低 碳 含 锰 钢 中 影 响 带状 组织 形 成 的关 键 是 M n 的偏 聚 . 由 于锰和 铬 的 偏聚 对 奥 氏 体 中碳 浓 度 变 化 的影 响可 以部分 地 被 is 偏 聚 的相 反作 用 相抵 消 , 因此 , 如 果 能在 一 定范 围 内适 当调 整 成 分例 如适 当增加 硅 的含量 , 可 以减轻 或延 缓碳 向 富锰 区 的扩 散 , 对 防止 带状 组织 的形 成是 有帮 助 的 . 而 对 于 给 定化 学成 分 的低 碳钢 和 中 碳钢 , 直 接 影 响热 轧 钢 中带状 组织 形 成 的 因素 主 要 有 以 下几 方面 : ( l) 凝 固时 的冷 却速度 . 由于 带状 组织 是 由钢 液凝 固时 的枝 晶间成 分偏 聚造 成 的 , 加快凝 固时 的 冷 速将 减 缓 偏 聚 的程 度 , 使 偏 聚 的浓 度 差 减 小 , 特 别 快冷 时可 能达 到无 偏 聚状 态 . (2 ) 均热 温度 和 时 间 . 显然 , 较高 的 均热 温度 和 较 长 的均热 时 间有利 于溶 质 元素 的扩 散 , 使成 分趋 向于 均 匀 , 从而 从 根 本 上 防止 带 状 组 织 生 成 . 但 是 , 在 实 际 生产 条件 下 往往 难 以达 到 所需 的均 匀化 温 度和 时 间

·44· 北京科技大学学报 2005年第1期 (3)热加工.高温大变形量的热轧使溶质元素 减轻或防止带状组织的形成 的偏聚带被压扁拉长成带状，使得溶质富集区与 (4)避免带状组织形成的主要因素有：加快凝 溶质贫化区的间距减小，有利于奥氏体区的成分 固时的冷速：采用较高的铸坯均热温度和较长的 均匀化，使富溶质区与贫溶质区之间的浓度差减 均热时间：加快热轧后钢板的冷却速度，防止钢 小而不容易出现带状. 中的富溶质区转变为珠光体， (4)在奥氏体区加工或热处理后的冷却速度. 参考文献 在溶质浓度仍然存在带状分布的情况下，增加冷 [1]Offerman S E,Van DN,Rekveldt MT,et al.Ferrite/pearlite band 却速度使溶质富集区在形成珠光体之前完成奥 formation in hot rolled medium carbon steel.Mater Sci 氏体一铁素体相变，避免生成铁素体/珠光体带 Technol,2002,18(6):297 状组织. [2]Anders F,Rolf S.Assessment of banding in steels by using ad- vanced image analysis.Mater Charact,1998,41(3):11 4结论 [3]Shamgam P.Pathak SD.Some studieson the impact behavior of banded microalloyed steel.Eng Fract Mech,1996,53(6):991 [4]Ha J S,Fleury E.Small punch tests to estimate the mechanical (1)CSP低碳锰钢中存在两类带状组织，即通 properties of steels for steam power plant:II Fracture toughness. 常的铁素体/珠光体带状和表面带状组织。表面 Int J Pressure Vessels Piping.1998,75(9):707 带状组织是由连铸坯表面层等轴晶区的成分偏 [5]Martin J W,Doherty R D,Cantor B.Stability of Microstructure 聚经轧制变形延伸成带状造成的，它的形貌、偏 in Metallic Systems.2ed Edition.London:Cambridge Univer- sity Press,1997.39 聚带间距以及浓度波动程度与通常出现在板内 16冯端.金属物理学.第二卷相变，北京：科学出版杜，1990 的带状有所不同，表面带状组织可能是铁素体/ 224 珠光体带，也可能是粗晶铁素体与细晶铁素 [)孙贤文，霍向东，柳得槽，等.控制冷却速度对CSP低碳锰 体带. 钢组织和性能的影响.北京科技大学学报，2004,26(3小268 [8]邵伟然，偏聚对薄板坯连铸连轧钢板表面质量的影响：学 (2)表面带状组织是钢板冷弯时出现表面裂 位论文].北京：北京科技大学，2003.35 纹的主要原因之一.钢板厚度越大，产生裂纹的 [9]GB699一88优质碳素结构钢技术条件.北京：中国标准出 情形越严重. 版社，1992 (3)适当调整钢的成分，增加硅的含量，可以 Superficial banded structure and its effects on bending flaws of low carbon steel strips LIU Delu",SHAO Weiran",SUN Xianwen",HUO Xiangdong",MAO Xinping,LI Liejun 1)Material Science and Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Zhujiang Iron and Steel Co.Ltd.,Guangzhou 510730,China ABSTRACT Superficial banded structure was observed on hot strips of low carbon steel.The formation mech- anism of the banded structure was discussed and some measures were proposed to minimize the superficial flows. Experiments were carried out on the surface local elongation of cold bending specimens with 8mm and 5mm in thickness respectively.The results indicated that the banding flows of thick strips arise mainly from the existing of the superficial banded structure. KEY WORDS superficial banded structure;composition segregation;bending flows;low carbon steel strips

北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 5 年 第 1 期 (3 )热 加 工 . 高温 大变 形量 的热 轧使 溶质 元 素 的偏 聚带 被压 扁 拉长成 带 状 , 使得 溶质 富集 区与 溶 质贫 化 区 的间距 减 小 , 有利 于 奥 氏体 区 的成 分 均 匀 化 , 使 富溶质 区 与贫 溶质 区 之 间 的浓度 差 减 小而 不容 易 出现 带状 . (4 )在 奥 氏 体区 加 工或 热 处理 后 的冷 却 速度 . 在 溶质浓 度仍 然存 在 带状 分布 的情 况下 , 增 加 冷 却速 度 使 溶 质 富集 区在 形 成 珠 光体 之 前 完 成 奥 氏体一铁 素 体 相变 , 避 免 生成 铁 素 体 /珠光 体 带 状 组织 . 减 轻 或 防止 带状 组 织 的形 成 . (4 )避 免 带状组 织 形成 的主 要 因素 有 : 加 快凝 固时 的冷速 ; 采用 较高 的铸坯 均 热温 度和较长 的 均 热 时 间 : 加 快热 轧 后钢 板 的冷 却速度 , 防 止钢 中 的富溶质 区 转变 为珠 光体 . 4 结 论 ( l ) C S P 低 碳 锰钢 中存 在 两类 带 状组 织 , 即通 常 的铁 素体 /珠光 体 带状 和 表 面带 状 组织 . 表 面 带状 组 织 是 由连铸 坯 表 面 层 等 轴 晶 区 的成 分 偏 聚经 轧 制变 形 延伸 成 带状造 成 的 , 它 的形貌 、 偏 聚 带 间距 以及浓 度 波 动 程度 与 通常 出现在 板 内 的 带状 有所 不 同 . 表面 带 状 组织 可 能是 铁 素 体 / 珠 光 体 带 , 也 可 能 是 粗 晶 铁 素 体 与 细 晶铁 素 体 带 . (2 ) 表面 带 状 组 织 是 钢 板 冷弯 时 出现 表 面 裂 纹 的主 要 原 因之 一 钢 板 厚度 越 大 , 产 生裂 纹 的 情 形越 严 重 . (3 )适 当调 整钢 的 成 分 , 增加 硅 的 含量 , 可 以 参 考 文 献 [ l ] o fe m l an S E , V山1 D N, R e vk e ldt M ,T et aJ , F e r i t e 币 e arl ite b an d 允皿毗on in b o t ro Ued m ed l 功叮 c 世b on s t e e l . M at e r S d 介 c h . 诚 2 0 0 2 , 18 ( 6 ) : 2 9 7 [ 2 ] A n d e rS F, OR lf S . A s s se s m en t o f b aD d加 g in s et e l s 勿 uS 吨 ad - v 阳 C e d mj ag e an al y s is . M a et r C` a ar c t, 19 9 8 , 4 1( 3 ) : 1 1 [ 3 ] s h am g am P, P a ht ak s D . S ~ s ut id e s on het nU p a c t b e h va ior o f b an d e d而访耐 IOy e d s t e e l . E雌 rF . c t M eC 卜 , 19 6 , 5 3 (6 ) : 9 1 4[] H a J s , lF e 山叹 E . s m al P助 c b est st ot es tim aet ht e me c h an i c习 P r 0 P e rt l e s o f st e l s for s et 别的 加w e r P l ant : l F哪 t u r e t o u g hn e s s . I . t J P 作” u 碑 、 勺, s山 巧 p恤 9, 19 9 8 , 7 5 ( 9 ) : 7 0 7 [5 ] M art in J w, D o h e句 R D , C a n ot r B . S at b l ilty o f 诵 c or s trU c t 业 e in M e at lli c sy s t e tn s . Z e d B山it o n . L 0 n do n : C哑bir 山酮 U n i v -er s i ty P r e s s , 19 9 7 . 3 9 6[ 』冯端 . 金 属物理 学 . 第 二 卷 相变 . 北京 : 科学 出版 社 , 19 90 . 2 2 4 7[ ] 孙贤 文 , 霍 向 东 , 柳得 槽 , 等 . 控制 冷 却速度 对 C S P 低碳锰 钥组 织和 性能 的影 响 . 北京科技 大 学学报 , 20 04 ,2 6 ( 3) : 26 8 18 ] 邵伟 然 偏聚对薄板 坯连铸连 轧钢板表 面质 量的 影响 :【学 位 论文 ] . 北京 : 北 京科 技大 学 , 2 0 03 . 35 9[ ] BG 6 99一8 8 优 质碳 素 结构钢 技术 条件 . 北京 : 中 国标 准 出 版 社 , 19 9 2 S uP e r if e i a l b an d e d s tr u c t ur e an d it s e fe e t s o n b e dn ign fl aw s o f l o w e ar b o n s te e l s itr P s LI U D e lu ), 国月月口 脆~ ’ ), s UN XI On ~ 1), H Uo j介a 尸啥 do gn l), 几叼 口 不即落耐气IL L i ej u n 2) l ) M at e r lal S e ien e e an d Egn ien e mr g S c h o l , U 苗 v ers ity o f s e i e n c e 胡d eT e hn o l o gy B e ij in g , B e ij in g l 0() 0 8 3 , C加池a 2) Z b uj ian g il 勺n an d set el C o . L td . , G u aD 乡山ou 51 0 7 3 0 , Ch 山a A B S T R A C T S uP e币e l a l b an de d s tr u c t 犷 e 丫v a s o b s ver e d on h ot s itr P s o f l o w e ar b on s te e l . hT e of rm at ion m e e h- 顽sm o f ht e b an de d s tr u c tur e w as id s cus s e d an d s om e m e 别叭江e s w e re P r o P o s e d ot m in im i z e ht e s uP e r if e i al fl 0 、 v s . Ex P e r l幻口e nt s we re e aj r i e d o ut o n hte s ur af c e l o e al e 1 0 n g iat on o f e o ld b e n d ign s P e e加 e ns w ith 8 nu an d s r 。刀。 in iht c kn e s s re sP e e it v e .ly hT e re s u lts in d i c ate d ht at hte b an d i n g fl ow s o f 面 e k s itr P s iar s e m a i川y ofr m hte ixe s it gn o f ht e s uP e 币ic al ban d e d s tl u c t ur e . K E Y W O R D S s uP e 币e i a l b an d e d s tl ” c奴犷e ; e om P o s iit on s e g r e gat i o n ; b e n di n g fl ow s 月。 w e ar b o n ste e l s itr P s