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。1560 北京科技大学学报 第32卷 钢中的分散度分别为145.9m四165.3m无B钢中 乎相等;而热轧板和退火板中的BN分别为14× 粗大的F的化合物的质量分数比含B钢中的小. 10和27×106.可见在热轧、退火工艺过程中均 由表2的实验结果可以看出:热轧板中A的 有B粒子析出.由表3的数据可以看出两种实验 析出很少,其中含B钢中A的析出略少于无B钢 钢中总的C含量原本就有差异,固溶在退火板中总 中的A析出,退火板中两种钢的AN体积分数几 的C含量无钢大于含钢. 表2试样中的AN和N含量(质量分数) Table2 Cantents ofAN and BN in the tested smples % AN BN 钢板 Al N E 6 N ∑ 无B热轧板 00013 00006 0.0019 0 0 0 含B热轧板 00006 00003 00009 00006 00008 00014 无B退火板 00056 00029 0.0085 0 0 0 含B退火板 00059 00031 00090 00012 00015 00027 表3退火板中C的质量分数 Yo公司HR-800型拉曼光谱仪进行检测,对比观 Tabe3 Contents ofC in anneaked sheet % 察无退火板和含腿火板中A的分布状态.实 钢板 钢中总C MC中C 围溶的总C 验条件为:室温,激发波长入=532.16m扫描拉曼 无B钢 00470 00407 00063 光谱范围为100~2000m,激光光斑为1μm 含B钢 00400 00368 00032 23.1无退火板 由图3所示,图3(马中红框所在区域代表在光 2.2内耗实验分析 学显微镜800倍下金相图上拉曼光谱扫描区域,将 内耗是物质在振动中所引起的能量损耗,可以 图3(9中标示的12和3点所指点的拉曼光谱图 用来研究固体内部缺陷和溶质原子之间的相互作 与A的标准拉曼图谱(图3(b)相对照,可以看 用.委托中国科学院固体物理研究所利用多功能内 出析出物为A粒子,其分布特征为沿晶界有少量 耗仪,在自由衰减模式下,测量含B和无腿火钢 析出,在晶内未观察到析出. 板的内耗一温度曲线.试样规格均为70m 23.2含腿火板 2mm义1mm长×宽×厚).实验条件为:频率约 由图4所示,图4(3中红框所在区域代表在光 1Hz温度700℃,应变振幅2X10,升温速度3℃。 学显微镜800倍下金相图上拉曼光谱扫描区域,将 s.利用曲线和经验公式凶,计算了无B钢和含B 图4(9中标示的1、2.34点所指点的拉曼光谱图 钢中晶格间隙固溶碳原子的体积分数分别为17.0× 与AN的标准拉曼图谱相对照,初步得出结论,AN 106、14.7×106.注意到实验钢中无B钢中加入 分布特征为沿晶界和晶内都有少量析出. 的C质量分数比含钢中的多70×10,通过与化 由占位竞争理论可知,在F中占位竞争能力从 学相分析的实验结果的比较,得出偏聚在位错或晶 强到弱依次为B C N Q P和$3,所以含B钢中的 界处碳原子的体积分数分别为460×106、27.3× 在晶界偏聚的B使得一部分移偏离晶界,因此在 106,可见无钢在晶界或位错处偏聚的碳比含B 晶粒内部也发现了少量的A析出. 钢中的多 3讨论 2.3拉曼实验分析 拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起 由于热轧、冷轧和退火织构之间存在着一定的 来的分子结构表征技术,可以进行定性分析 联系,使得织构的发展具有遗传性.因此,本文从化 由文献[1]可知,在含B热轧、退火板中,单质 学成分、析出物两个方面来讨论B对低碳深冲钢板 B和团分布在低碳钢组织中的晶界及其邻近区域 织构的影响. 内.在此,拉曼光谱分析主要检测、研究AN在低碳 3.1化学成分对织构的影响 退火无B钢、含B钢中的分布. 3.1.1固溶C源子的影响 委托中国科学院物理研究所利用法国b血 间隙固溶C原子偏聚在位错处对其钉扎,造成北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 钢中的分散度分别为 145.9nm、165.3 nm, 无 B钢中 粗大的 Fe的化合物的质量分数比含 B钢中的小. 由表 2的实验结果可以看出 :热轧板中 AlN的 析出很少, 其中含 B钢中 AlN的析出略少于无 B钢 中的 AlN析出, 退火板中两种钢的 AlN体积分数几 乎相等;而热轧板和退火板中的 BN分别为 14 × 10 -6和 27 ×10 -6.可见在热轧、退火工艺过程中均 有 BN粒子析出 .由表 3的数据可以看出两种实验 钢中总的 C含量原本就有差异, 固溶在退火板中总 的 C含量无 B钢大于含 B钢 . 表 2 试样中的 AlN和 BN含量 (质量分数 ) Table2 ContentsofAlNandBNinthetestedsamples % 钢板 AlN BN Al N ∑ B N ∑ 无 B热轧板 0.001 3 0.000 6 0.001 9 0 0 0 含 B热轧板 0.000 6 0.000 3 0.000 9 0.000 6 0.000 8 0.001 4 无 B退火板 0.005 6 0.002 9 0.008 5 0 0 0 含 B退火板 0.005 9 0.003 1 0.009 0 0.001 2 0.001 5 0.002 7 表 3 退火板中 C的质量分数 Table3 ContentsofCinannealedsheet % 钢板 钢中总 C M3C中 C 固溶的总 C 无 B钢 0.047 0 0.040 7 0.006 3 含 B钢 0.040 0 0.036 8 0.003 2 2.2 内耗实验分析 内耗是物质在振动中所引起的能量损耗, 可以 用来研究固体内部缺陷和溶质原子之间的相互作 用 .委托中国科学院固体物理研究所利用多功能内 耗仪, 在自由衰减模式下, 测量含 B和无 B退火钢 板的 内耗--温度 曲 线 .试 样 规 格均 为 70 mm× 2 mm×1 mm(长 ×宽 ×厚 ) .实验条件为 :频率约 1 Hz, 温度 700 ℃, 应变振幅 2 ×10 -5 , 升温速度 3℃· s -1.利用曲线和经验公式 [ 2] , 计算了无 B钢和含 B 钢中晶格间隙固溶碳原子的体积分数分别为 17.0 × 10 -6 、14.7 ×10 -6.注意到实验钢中无 B钢中加入 的 C质量分数比含 B钢中的多 70 ×10 -6 , 通过与化 学相分析的实验结果的比较, 得出偏聚在位错或晶 界处碳原子的体积分数分别为 46.0 ×10 -6 、27.3 × 10 -6 , 可见无 B钢在晶界或位错处偏聚的碳比含 B 钢中的多. 2.3 拉曼实验分析 拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起 来的分子结构表征技术, 可以进行定性分析. 由文献 [ 1] 可知, 在含 B热轧、退火板中, 单质 B和 BN分布在低碳钢组织中的晶界及其邻近区域 内 .在此, 拉曼光谱分析主要检测 、研究 AlN在低碳 退火无 B钢、含 B钢中的分布. 委托中国科学院物理研究所利用法国 Jobin￾Yvon公司 HR--800型拉曼光谱仪进行检测, 对比观 察无 B退火板和含 B退火板中 AlN的分布状态 .实 验条件为 :室温, 激发波长 λ=532.16 nm, 扫描拉曼 光谱范围为 100 ~ 2 000 cm -1 , 激光光斑为 1 μm. 2.3.1 无 B退火板 由图 3所示, 图 3( a)中红框所在区域代表在光 学显微镜 800倍下金相图上拉曼光谱扫描区域, 将 图 3( c)中标示的 1、2和 3点所指点的拉曼光谱图 与 AlN的标准拉曼图谱 (图 3 ( b) )相对照, 可以看 出析出物为 AlN粒子, 其分布特征为沿晶界有少量 析出, 在晶内未观察到析出. 2.3.2 含 B退火板 由图 4所示, 图 4( a)中红框所在区域代表在光 学显微镜 800倍下金相图上拉曼光谱扫描区域, 将 图 4( c)中标示的 1、2、3、4 点所指点的拉曼光谱图 与 AlN的标准拉曼图谱相对照, 初步得出结论, AlN 分布特征为沿晶界和晶内都有少量析出 . 由占位竞争理论可知, 在 Fe中占位竞争能力从 强到弱依次为 B、C、N、O、P和 S [ 3] , 所以含 B钢中的 在晶界偏聚的 B使得一部分 N移偏离晶界, 因此在 晶粒内部也发现了少量的 AlN析出. 3 讨论 由于热轧、冷轧和退火织构之间存在着一定的 联系, 使得织构的发展具有遗传性.因此, 本文从化 学成分、析出物两个方面来讨论 B对低碳深冲钢板 织构的影响. 3.1 化学成分对织构的影响 3.1.1 固溶 C原子的影响 间隙固溶 C原子偏聚在位错处对其钉扎, 造成 · 1560·
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