D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.05.036 第25卷第5期 北京科技大学学报 Vol.25 No.5 2003年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2003 Q235碳素钢不同热变形条件下 退火过程的织构分析 田朝旭”杨平”冯惠平”孙祖庆) 1)北京科技人学材料科学与工程学院，北京1000832)北京科技人学新金属材料国家重点实验室，北京100083 摘要利用描电镜、背散射电们射(EBSD)和X射线衍射技术研究了三种方式热变形 后保温时铁素体的长人行为.结果表明，回复、再结晶和长大的相对程度与第：相粒子的状 态及铁素体的取向分布有关.形变强化相变户产生的超细铁素体中形变储存能较低，退火时难 以发生静态再结品，而以品粒长人为主，铁素体因第二相出现较晚而充分生长：A温度以下 纯铁素体父形变的铁素体虽然形变储存能最高，形变量最大，但第二相钉扎最明显，铁素体 仪发生部分再结品，<111>取向形变品粒比<100>取向形变品粒更明显地被削弱：+y两相区形 变时，铁素体（亚）帕粒发生回复式长大，<111>取向品粒和<100>取向品粒有不同的再结請倾 向 关键词，形变：织构：博结品：品粒长人 分类号TG111.7:TG142.1 运用“形变强化相变”理论在略高于A温度 粒长大，这主要是保温温度低和第二相的钉扎造 实施大应变并快冷可从奥氏体中析出2μm左右 成的.由于Q235钢第二相较多，粒子钉扎作用强 的超细铁素体晶粒.由于生产中板材获得超细 烈，保温后常常难以观察到铁素体的明显生长， 晶后要在·定温度下进行卷取，在这·过程中超 无法有效确定再结晶程度，利用X射线衍射及取 细铁素体是否稳定是工业界关注的问题.由于细 向成像技术分析不同取向的晶粒的长大倾向，获 品组织中品界多，能量较高，晶粒应有长大的倾 取织构率及取向差变化，可加深对这一问题的解 向四，此外，由于超细铁素体是在形变中产生的， 决，更清楚了解细晶铁素体的生长， 铁素体析出后受到继续形变的作用，积累一定的 本文还考察了两相区变形和纯铁素体区变 储存能，存在定的形变织构，有可能在随后的 形后获得不同储存能的铁素体在随后退火过程 退火过程中发生静态再结晶，前期工作表明， 中的变化.Barnett的研究表明，低碳钢(C Q235碳素钢在770℃应变1.0后铁素体转变基本 0.014%,Mn0.22%)700℃形变后在660℃保温10 完毕，若应变增至1.7，则至少将有07的应变量 min即可发生完全再结晶.但尚未见到Q235级别 施加在铁素体上，而在A,以下纯铁素体区应变 碳素钢形变后退火时织构变化的报告， 07时铁素体取向即可发生明显的转动，产生强 织构.因此，大应变后超细铁素体在等待卷取的 1实验方法 过程中到底有无能力再结晶也是一个有待揭示 实验材料为工业Q235碳素钢，成分为：C, 的问题.前期工作还表明，Q235钢在770℃应变 0.16%;Si,0.20%;Mn,0.61%;S,0.023%;P,0.019%;0, 1.6后快冷至550℃保温10min,铁素体晶粒尺寸 0.019%,N,0.0045%.在Gleeble1500热模拟机上进 基本不变，既没有发生静态再结晶，也未发生晶 行单向压缩试验，样品尺寸为6mm×12mm.形 收稿H期20030102田朝旭男，29岁，硕士 变时虽采用了石墨垫以提高样品与压头间的润 *国家“93”“新代钢铁材料的重大基础研究”项日(o. 滑效果，但其效果不理想，形变后试样为鼓形.试 G1998061506)及教行部“高等学校骨「教师资助计划"的资助第 2 5 卷 第 5 期 2 0 0 3 年 1 0 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i ty o f S e i e n e e a n d Te e h n o l o gy B e ij in g V b l 一 2 5 N o 一 5 o e t . 2 0 3 Q 2 3 5 碳素钢 不同热变形条件下 退火过程 的织构分析 田 朝 旭 ” 杨 平 ” 】)北 京科技 人学 材料科 学 与工 程 学院 , 北 京 10 0 0 8 3 冯 惠平 ” 孙 祖庆 2 , 2 ) J七京科技 大学 新金 属材料 国家 重点 实验 室 , 北 京 10 0 0 8 3 摘 要 利 用 扫描 电镜 、 背散射 电子衍射 (E B S D ) 和 X 射 线衍 射技 术研 究 了二种 方式 热 变形 后保 温 时铁 素体 的长 大行 为 . 结果 表明 , 回复 、 再 结晶和 长 大的相 对程 度 与第 二 相粒 子 的状 态 及铁 素体 的取 向分 布有关 . 形变 强化 相变 产 生的超 细铁 素体 中形变 储存 能较 低 , 退 火 时难 以发生 静态 再结 品 , 而 以品粒 长大 为 一 卜 , 铁素 体 因第 二 相 出现较 晚 而充 分生长 : A l温 度 以 下 纯 铁素 体 区 形变 的铁 素体 虽然 形变 储存 能最 高 , 形变 量最 大 , 但 第二 相钉 扎最 明显 , 铁 素体 仅 发生 部分再 结 品 , l< 1卜取 向形变 晶粒 比 l< 0 > 取 向形 变晶粒 更 明显地被 削弱 ; a 勺两相 区 形 变 时 , 铁 素 休 ( 亚 ) 晶粒 发生 回复 式 长大 , l< 1卜 取 向晶粒和 l< 0 > 取 向晶粒 有不 同 的再结 晶倾 向 . 关键词 . 形变 ; 织构 : 再 结 晶 : 晶粒 长大 分类号 T G 1 1 1 . 7 ; T G 1 4 2 . l 运用 “ 形变 强 化相 变 ” 理 论 在 略高 于 A 。 温度 粒长 大 , 这 主要 是保温 温度 低 和第 二相 的钉 扎造 实 施大 应变 并快冷 可 从 奥 氏体 中析 出 2 林n l 左 右 成 的 . 由于 Q2 35 钢 第 二 相 较 多 , 粒 子钉 扎作 用 强 的超细 铁 素 体晶 粒 〔1] . 由于 生产 中板 材 获得 超 细 烈 , 保温 后 常常 难 以观 察 到铁 素体 的 明显生 长 , 晶后要 在 一 定温 度下 进行 卷取 , 在这 一过 程 中超 无 法有 效确 定 再结 晶程 度 , 利 用 X 射线 衍射 及 取 细 铁素 体是 否 稳 定 是工 业界 关注 的 问题 . 由于 细 向成像 技术 分析 不 同取 向 的晶粒 的长 大倾 向 , 获 晶组 织 中晶 界 多 , 能 量较 高 , 晶粒应 有 长 大 的倾 取 织构 率及 取 向差变 化 , 可 加深对 这 一 问题 的解 向`21 . 此 外 , 由于超 细铁 素体 是在 形 变 中产 生 的 , 决 , 更清 楚 了解 细 晶铁 素体 的生 长 , 铁素 体析 出后 受到 继续 形变 的作 用 , 积 累一 定 的 本 文 还 考 察 了两 相 区变 形 和 纯 铁 素 体 区变 储存 能 , 存 在 一定 的形变 织 构 「3] , 有 可能 在 随后 的 形后 获 得 不 同储 存 能 的铁 素 体 在 随 后 退 火过 程 退火 过 程 中发 生静 态 再结 晶 . 前期 工作 表 明 `4] , 中 的 变 化 . B ~ t `61 的 研 究 表 明 , 低 碳 钢 (C Q23 5 碳 素钢 在 7 0 ℃ 应 变 1 . 0 后铁 素 体转 变 基本 完 毕 . 若应 变 增至 1 . 7 , 则 至少 将有 .0 7 的应 变量 施 加在 铁 素体 上 . 而 在 A , 以下 纯铁 素 体 区 应 变 .0 7 时铁 素 体 取 向即 可发 生 明显 的转 动 , 产 生 强 织 构 . 因此 , 大应 变后 超 细 铁素 体在 等 待卷 取 的 过 程 中到底 有 无 能 力 再 结 晶也 是 一个 有 待 揭 示 的 问题 . 前 期工 作 还表 明`5] , Q 235 钢在 7 70 ℃ 应 变 1 . 6 后 快冷 至 5 50 ℃ 保 温 10 m in , 铁 素体 晶 粒尺 寸 基 本 不变 , 既 没有 发 生静 态 再结 晶 , 也 未 发 生 晶 收稿 日 期 20 03 刁 l刁 2 田 朝旭 男 , 2 9 岁 , 硕 士 * 国家 “ 9 7 3 ” “ 新 一 代 钢 铁 材料 的重 大基础研 究 ” 项 日 (N 氏 G 1 99 8 0 6 15 06) 及 教 育 部 “ 高 等学 校骨 三「教师 资助计 划 ” 的资助 0 . 0 14 % , M n 0 . 2 2% ) 7 0 0 oC 形变 后 在 6 6 0 oC 保 温 10 m in 即可 发生完 全 再 结 晶 . 但 尚未见 到 Q2 35 级别 碳 素钢 形变 后 退 火 时织构 变 化 的报 告 . 1 实验 方 法 实验 材 料 为工 业 Q2 35 碳 素钢 , 成分 为 : C, 0 . 16% ; 5 1 , 0 . 2 0% ; M n , 0 . 6 1% ; S , 0 . 0 2 3 % ; P, 0 . 0 19% ; O , 0 . 0 19% , N , 0 . 0 0 4 5% . 在 G l e e b l e l 50 0 热模 拟 机上 进 行 单 向压 缩试 验 , 样 品尺 寸 为中6 m m ` 12 m m . 形 变 时虽 采 用 了石 墨 垫 以提 高样 品与 压 头 间 的润 滑 效 果 , 但 其效 果不 理想 , 形 变后 试样 为 鼓形 . 试 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2003. 05. 036