Vol.18 No.2 毛卫民等：深冲钢板在线检测技术讨论 -137 量技术围，他们采用了X射线透射法，以使获得的织构信息来自钢板不同厚度的地方.另外 更为重要的是采用了连续人射X射线谱和能谱探测器，连续谱可使一束人射X射线获得多个 衍射峰，能谱探测器可在一固定位置接受不同能量级别的多个衍射峰，这项技术使得测量设 备得以极大地简化.在实际应用中他们只用一束固定的人射X射线和两个位置固定的能谱探 测器就可以在线连续地检测钢板，然后再根据他们研究的（塑性应变比）值与织构的关系换 算成在线检测r值.这项技术自I982年以来一直在德国Krupp-Hoesch钢铁公司钢板生产线 上在线使用. 13超声波在线检测技术 Auld曾经描述了固体中超声波传播速度与固体弹性模量的关系，Bunge分析了ODF与 多晶体弹性模量的一级近似关系？，在此基础上Spies和Schneider开发了利用超声波测量弹 性模量进而获取织构的方法s，随后Borsutzki等人研究了超声波在线检测织构的设备和方法门， 并把这一方法应用在德国Thyssen钢铁公司钢板生产的在线检测上.这一技术的关键在于 弹性模量与一级近似的板材织构的关系，即式(1)中的l仅取值为4.这样C“"系数组只有3个 数，式(1)可写成： f(p,Φ，p)≈1+C4Tg'(p,Φ，p)+C42T(p1,Φ，p)+CgT4'(p1,D,p2）(2) 由此式可以换算出C,"、C之、和C,与超声波传播速度张量的简单关系，从而使得用简单的声 学设备测量织构成为可能.再借助C与rm和C与的经验关系即可计算rm与△r的在线检 测值. 21的取值对织构信息的影响 由(I)式可知，ODF可以表达成无穷级数.为了实际可操作，Ix通常取有限的值.lm 的大小会影响到f(p,中，p)的精度.越大则精度越高.由于在线检测的局限，在线实测的 数据不可能很多，因此可以计算的数组C:也不可能很多，从而限制了的增大.由此可见 Ix值既不可能太大，又不允许太小以防影响检测精度. 图1给出了不同I值时算得的ODF截面图.轧板采用宝山钢铁公司生产的F冷轧钢 板并经退火处理网.用X射线反射法测量了轧板的{110}、{200、{112、{103}和{123}不完整 极图，并用Bunge法回计算ODF.图la是I.s取22时的ODF,此时C:"有l24个数，其 ODF反映出典型的{111}纤维织构，ODF最高值为5.5.这种织构十分有利于板材的深冲压性 能⑧.当I值降到12时C:"数组有32个数.此时的ODF仍能反映出板材织构的强度和主要 特征（图1b).ODF最高值仅从5.5下降到5.1.若取Im为8则C数组有12个数，其ODF 基本能反映出板材的{111}纤维织构特征，但出现了明显的漫散化现象（图1c),即函数值散 布宽度变大，最高蜂值下降到3.6.由此计算出的板材力学性能数据的精度也会受到一定影 响.如果I值进一步降低到4，则C:“只剩下3个数，且如(2)式所示.这时计算的ODF已 面貌全非（图1d),ODF值最大峰值为1.9，整体ODF呈随机分布的现象，这自然会大大影响 由此计算出的板材性能数据的精度.丫b l . 18 N b . 2 毛 卫民 等 : 深冲钢板在线检测技 术讨论 . 13.7 量技 术31] . 他们采用 了 X 射线透射 法 , 以 使获得 的织 构 信息来 自钢板 不 同厚 度 的 地 方 . 另 外 更 为重要 的是采 用 了连续人 射 X 射 线谱和能谱探测 器 . 连续谱可使 一束人射 X 射线获得多个 衍射 峰 , 能 谱探 测器 可在一 固定位 置接 受不 同能量 级别 的多个 衍射峰 . 这项技 术使 得测 量设 备 得 以 极大 地 简化 . 在实 际应用 中他们 只用 一束 固定 的人射 X 射线 和两个位置固定 的能 谱探 测 器就 可 以 在 线连续 地检测 钢板 . 然后 再根 据他们 研究 的 代塑性 应 变 比 ) 值 与织构 的 关系换 算 成 在线 检测 r 值 . 这项 技术 自 1 9 82 年 以 来 一直在 德 国 K l t lP p 一 H o es ch 钢铁公 司钢板生 产线 上在 线使用 . 1 . 3 超声波在线检测技术 A ul d 四 曾经描 述 了固体 中超 声波传 播速 度 与固体弹 性模量 的关 系 , B un ge 分 析 了 O D F 与 多 晶体 弹性模 量 的一级 近似关 系阎 , 在此基 础 上 S iP es 和 S c l ll l ide er 开 发 了利 用超 声波 测量 弹 性 模量 进而 获取织 构 的方 法闷 , 随后 OB sr u 咏i 等人研 究 了超 声波 在线检测织构 的设备和方碧刀 , 并 把这 一方 法应用 在德 国 仆班以沮 钢铁公 司 钢 板 生 产 的 在 线 检 测上 . 这 一技 术 的 关 键在于 弹性 模量 与一级 近似 的板材织 构 的关系 , 即式 ( l) 中的 I~ 仅取值 为 4 . 这样 C 犷 p系数组只有 3个 数 , 式 ( l) 可写成 : f( 毋 , , 巾 , 甲 2 ) 七 l + C 二 ’ 刘 ’ (甲 l , 。 , 甲2 ) + C ; , 双 , (价 ! , 中 , 中2 ) + C ; , 双 , (甲 1 , 。 , 甲 2 ) ( 2 ) 由此 式可 以换 算 出 q ,’ 、 q lZ 、 和 q l3 与超 声波传播 速度 张量 的简单 关系l4] , 从而使得用简单的声 学设 备测 量织 构成 为可 能 . 再 借助 以 , 与 ` 和 衅 与 少 的经验 关系 即可计算 ` 与 少 的在线检 测值 . 2 蕴 的取值对织构信息 的影 响 由 ( l) 式 可知 , O D F 可 以表 达成 无 穷 级 数 . 为 了实 际 可操 作 , l~ 通 常取有 限 的值 . 锰 的大小 会影 响到 f (叭 , 中 , 切办的精度 . 蝙 越大则精度越高 . 由于 在线检测的局限 , 在线实测的 数 据不可 能很多 , 因此可 以计算 的数组c 犷 ` 也不可 能很 多 , 从而 限制 了 蝙 的增 大 . 由此 可见 锰 值 既不可 能太大 , 又 不允许太小 以 防影 响检 测精度 . 图 1 给 出 了不 同 l~ 值 时算 得 的 O D F 截 面 图 . 轧板 采用 宝 山钢铁公 司生产的 IF 冷 轧 钢 板并 经退 火处理 『8] . 用 x 射 线反射 法测 量 了轧板的 { 1 10 } 、 { 2X() } 、 { 1 12 } 、 { 10 3 }和 { 12 3 }不 完 整 极 图 , 并 用 B u gn e 法 冈 计 算 o D F . 图 at 是 l~ 取 2 时 的 O D F . 此 时 c 犷 ” 有 124 个 数 , 其 O D F 反 映出典型 的{ 11 1} 纤 维织 构 , O D F 最高值为 5 . 5 . 这种织构十分有利于 板材 的深 冲压性 能18] . 当 I~ 值降到 12 时 C 犷 p 数 组有 犯 个数 . 此 时的 O D F 仍 能反映 出板材织构的强度 和主要 特征 ( 图 l b) . O D F 最高值仅从 .5 5 下 降到 5 . 1 . 若取 锰为 8 则 C 犷 ` 数 组 有 12 个 数 , 其 O D F 基本 能反 映 出板 材 的{ 1 11} 纤 维织 构特 征 , 但 出现 了明 显 的 漫散 化现象 ( 图 cl ) , 即 函 数值 散 布宽 度变大 , 最 高 峰值 下 降到 .3 6 . 由此 计算 出的板材 力学性 能数据 的精 度也 会受 到一 定影 响 . 如果 锰 值进 一步 降低到 4 , 则 C 犷 ” 只 剩下 3 个数 , 且 如 (2) 式所示 . 这时计算 的 O D F 已 面貌 全非 ( 图 l d) . O D F 值最大峰值为 1 . 9 , 整体 O D F 呈 随机分 布 的现象 . 这 自然会 大大 影响 由此计算 出的板 材性 能数据 的精 度