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·1020· 北京科技大学学报 第34卷 疏,半数析出物的尺寸在30nm以上.选取680和 nm左右.尺寸较粗大的(20nm以上)以硫化锰为主 550℃两个卷曲温度的试样,对纳米级析出相进行 的纳米级析出物是在热轧过程中或终轧后较短的时 能谱分析如图4所示 间内就已经形核,在随后的卷取过程中长大形成的 由图4可知,纳米析出相主要是硫化铜以及硫 当低温卷取(600和550℃)时,温度较低且降温速 化铜+硫化锰复合析出物,这与之前发现的深冲钢 度较快(40℃·s-),使得纳米级析出物硫化铜来不 析出相是不同的B5.1m 及形核(或者只有非常少量的形核),铜元素主要以 当卷取温度较低时,析出相主要为硫化锰,但固 固溶体形式固溶到了基体内.在随后的卷取过程中 溶有少量的铜,形成(Mn,Cu)S:卷取温度较高时, 只有那些在热轧过程中或终轧后较短时间内形核的 析出相主要为(Cu,Mn)S,以铜为主.纳米级析出物 以硫化锰为主的纳米级析出物发生了长大,这就是 的析出过程是由形核和长大两个过程组成的.通过 低温卷取过程中纳米级析出物主要为数量少而体积 查阅硫化铜的二元相图,CS的共晶温度大约在 较大的硫化锰的原因6.W 813℃左右,MnS的共晶温度在1000℃以上,可知硫 2.3对成品冷轧钢板织构的影响 化锰的析出温度要明显高于铜的硫化物析出温度. 要使产品具有优异的成形性能即具有较高的塑 当硫化铜开始形核时,大部分硫化锰己经开始长大, 性应变比(π值)和低的制耳参数(△r值),钢板中应 因此尺寸较大的粒子成分主要是硫化锰,细小的纳 有强烈的Y纤维织构组分2.r值大小与晶体取 米级粒子成分主要是硫化铜.形核过程需要一定的 向分布函数密切相关,因此在深冲钢的生产中都希 过冷度,分析认为纳米级析出物硫化铜在高温(760 望抑制{100}织构和促进{111}织构以获得良好的 和680℃)卷取过程中仍然有较多的纳米级析出物 冲压性能.图5和图6分别是不同卷曲温度下超低 在形核,但由于形核过程消耗了一部分储能,并且形 碳钢的织构取向分布(ODF)截面图以及α和y织 核率大且形核地点均匀分散导致析出物周围浓度梯 构取向线,其中f(g)为取向线密度,中、p1和p2为欧 度降低,进而降低了新相界面向母相迁移的驱动力, 拉角对应的角度 使得形核后的多数纳米级析出物的长大受到了限 从图中可以看出,在α取向线中,不同卷曲温 制,这就导致大多数的纳米级析出物尺寸集中在10 度取向密度的最强点均在{111}<110>处.550和 (b) Cu Fe 0.2m 3 4567891011 能量keV Cu Mn 0.2m 6 810 1214 能量keV 图4不同卷取温度热轧板析出物的微观形貌及能谱.(a),(b)680℃:(c),(d)550℃ Fig.4 Microstructures and EDS spectra of precipitates at different coiling temperatures:(a)(b)680 C:(c)(d)550 C北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 疏,半数析出物的尺寸在 30 nm 以上. 选取 680 和 550 ℃两个卷曲温度的试样,对纳米级析出相进行 能谱分析如图 4 所示. 图 4 不同卷取温度热轧板析出物的微观形貌及能谱 . ( a) ,( b) 680 ℃ ; ( c) ,( d) 550 ℃ Fig. 4 Microstructures and EDS spectra of precipitates at different coiling temperatures: ( a) ( b) 680 ℃ ; ( c) ( d) 550 ℃ 由图 4 可知,纳米析出相主要是硫化铜以及硫 化铜 + 硫化锰复合析出物,这与之前发现的深冲钢 析出相是不同的[3--5,11]. 当卷取温度较低时,析出相主要为硫化锰,但固 溶有少量的铜,形成( Mn,Cu) S; 卷取温度较高时, 析出相主要为( Cu,Mn) S,以铜为主. 纳米级析出物 的析出过程是由形核和长大两个过程组成的. 通过 查阅硫化铜的二元相图,CuS 的共晶温度大约在 813 ℃左右,MnS 的共晶温度在1000 ℃以上,可知硫 化锰的析出温度要明显高于铜的硫化物析出温度. 当硫化铜开始形核时,大部分硫化锰已经开始长大, 因此尺寸较大的粒子成分主要是硫化锰,细小的纳 米级粒子成分主要是硫化铜. 形核过程需要一定的 过冷度,分析认为纳米级析出物硫化铜在高温( 760 和 680 ℃ ) 卷取过程中仍然有较多的纳米级析出物 在形核,但由于形核过程消耗了一部分储能,并且形 核率大且形核地点均匀分散导致析出物周围浓度梯 度降低,进而降低了新相界面向母相迁移的驱动力, 使得形核后的多数纳米级析出物的长大受到了限 制,这就导致大多数的纳米级析出物尺寸集中在 10 nm 左右. 尺寸较粗大的( 20 nm 以上) 以硫化锰为主 的纳米级析出物是在热轧过程中或终轧后较短的时 间内就已经形核,在随后的卷取过程中长大形成的. 当低温卷取( 600 和 550 ℃ ) 时,温度较低且降温速 度较快( 40 ℃·s - 1 ) ,使得纳米级析出物硫化铜来不 及形核( 或者只有非常少量的形核) ,铜元素主要以 固溶体形式固溶到了基体内. 在随后的卷取过程中 只有那些在热轧过程中或终轧后较短时间内形核的 以硫化锰为主的纳米级析出物发生了长大,这就是 低温卷取过程中纳米级析出物主要为数量少而体积 较大的硫化锰的原因[6,11]. 2. 3 对成品冷轧钢板织构的影响 要使产品具有优异的成形性能即具有较高的塑 性应变比( r 值) 和低的制耳参数( Δr 值) ,钢板中应 有强烈的 γ 纤维织构组分[12--13]. r 值大小与晶体取 向分布函数密切相关,因此在深冲钢的生产中都希 望抑制{ 100} 织构和促进{ 111} 织构以获得良好的 冲压性能. 图 5 和图 6 分别是不同卷曲温度下超低 碳钢的织构取向分布( ODF) 截面图以及 α 和 γ 织 构取向线,其中 f( g) 为取向线密度,、φ1和 φ2为欧 拉角对应的角度. 从图中可以看出,在 α 取向线中,不同卷曲温 度取向密度的最强点均在{ 111} < 110 > 处. 550 和 ·1020·
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