IF鋼特殊軋制和純Fe表面納米化過(guò)程中織構(gòu)演變與組織特征研究.pdf

1、IF鋼廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，人們對(duì)其常規(guī)冷軋變形和退火過(guò)程已進(jìn)行了系統(tǒng)研究。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)IF鋼的性能提出了更高的要求，常規(guī)變形方法已不能滿(mǎn)足實(shí)際需求。近年來(lái)，一些特殊的變形方法出現(xiàn)并得到了發(fā)展。利用特殊變形方法可明顯細(xì)化IF鋼的晶粒并獲得某些特殊的織構(gòu)組分（特別是預(yù)設(shè)不同初始織構(gòu)時(shí)），進(jìn)而影響IF鋼的性能，但目前關(guān)于這方面的研究還需進(jìn)一步深入。本文發(fā)展了一種可預(yù)設(shè)初始織構(gòu)的特殊的IF鋼軋制工藝—文中稱(chēng)為側(cè)軋—用于制備具有

2、特殊初始織構(gòu)組分的樣品，為研究IF鋼冷軋和退火過(guò)程中重要織構(gòu)組分的轉(zhuǎn)變提供理論借鑒。實(shí)驗(yàn)中選擇80％冷軋形變量IF鋼進(jìn)行側(cè)軋，對(duì)處理后的樣品分別進(jìn)行金相和TEM觀察、ODF和EBSD分析，以及顯微硬度的測(cè)試。通過(guò)與常規(guī)冷軋樣品進(jìn)行對(duì)比，研究了IF鋼樣品側(cè)軋過(guò)程中的晶粒取向轉(zhuǎn)動(dòng)路徑和織構(gòu)演變規(guī)律，并著重分析了重要織構(gòu)組分在側(cè)軋變形和退火過(guò)程中的變化情況。此外，本文對(duì)通過(guò)另外一種特殊變形方式—表面納米化處理的純Fe不同結(jié)構(gòu)層的織構(gòu)演變進(jìn)行了

3、研究。得到如下結(jié)果:
　　實(shí)驗(yàn)中制備了與軋向成0°、30°、60°和90°的四種側(cè)軋樣品。通過(guò)對(duì)四種樣品進(jìn)行側(cè)軋，可預(yù)設(shè)不同的織構(gòu)組分。在側(cè)軋壓下量從0～48％過(guò)程中，所預(yù)設(shè)的各織構(gòu)組分沿不同路徑向{111}<110>和{001}<100>(或{001}<110>)聚集。0°和90°樣品中晶粒取向的變化路徑為:{112}<110>→{223}<110>→{111}<110>;{110}<110>→{111}<110>;{110}<

4、111>→{110}<112>→{111}<110>。30°和60°樣品中晶粒取向的轉(zhuǎn)動(dòng)路徑除按上述過(guò)程變化，還出現(xiàn)以下轉(zhuǎn)動(dòng):30°樣品中包含{140}<410>、{160}<610>、{114}<172>在內(nèi)的管狀織構(gòu)向{001}<100>轉(zhuǎn)動(dòng);60°樣品中包含{140}<410>、{127}<141>、{113}<581>在內(nèi)的管狀織構(gòu)向{001}<100>轉(zhuǎn)動(dòng)。壓下量為48％時(shí)，四種樣品均形成以強(qiáng)點(diǎn){111}<110>為中心、漫散

5、20°左右的強(qiáng)織構(gòu)組分和{001}<100>(或{001}<110>)管狀織構(gòu)。但0°樣品中的{001}<110>組分微弱，幾乎為單一{111}<110>球狀織構(gòu)。壓下量從48％～92％，四種樣品的織構(gòu)演變過(guò)程類(lèi)似，{111}<110>球狀織構(gòu)沿γ取向線(xiàn)逐漸向{111}<112>漫散形成管狀γ纖維織構(gòu)，{001}<100>(或{001}<110>)逐漸向<001>//ND織構(gòu)中的其它組分漫散，形成以{001}<100>(或{001}<1

6、10>)為強(qiáng)點(diǎn)的<001>//ND面織構(gòu)。在大壓下量的側(cè)軋樣品中，可形成超細(xì)晶和納米晶的混合組織。
　　側(cè)軋樣品退火后，穩(wěn)定的織構(gòu)組分為{111}<112>、{111}<110>和{113}<471>。側(cè)軋形成的<001>//ND基體在退火過(guò)程中消失。再結(jié)晶初期，{113}<471>取向晶核主要在<001>//ND中{001}<110>取向的冷軋基體中形成，與{111}<112>和{111}<110>同時(shí)形核。{113}<471>

7、再結(jié)晶晶核的形核方式為定向形核。{113}<471>再結(jié)晶晶核形成后，吞并<001>//ND取向基體而長(zhǎng)大。在進(jìn)一步的生長(zhǎng)過(guò)程中，{113}<471>晶粒與其它晶粒間出現(xiàn)∑9、∑11和∑17b重位點(diǎn)陣晶界，使{113}<471>再結(jié)晶晶粒迅速長(zhǎng)大，少數(shù)晶粒發(fā)生異常長(zhǎng)大。
　　80％壓下量冷軋IF鋼退火后，晶粒長(zhǎng)大階段退火溫度是影響晶粒尺寸分布和不同尺寸晶粒織構(gòu)特征的最主要因素，不同的退火溫度時(shí)，樣品的晶粒尺寸分布和織構(gòu)類(lèi)型區(qū)別較大

8、。但對(duì)于相同退火溫度、不同保溫時(shí)間的樣品，其晶粒尺寸分布和織構(gòu)類(lèi)型相似。隨保溫時(shí)間的增加，同溫度退火樣品的大、中、小晶粒組中，部分織構(gòu)的類(lèi)型不變，僅強(qiáng)度增加。任意分組中，部分織構(gòu)的強(qiáng)度(LD-Lmin)/(Lmax-Lmin)和該組平均晶粒尺寸(D-Dmin)2/(Dmax-Dmin)2之間近似呈線(xiàn)性關(guān)系。
　　表面納米化后，純Fe樣品從表層沿深度方向分別形成納米結(jié)構(gòu)層、亞微米結(jié)構(gòu)層、微米結(jié)構(gòu)層和塑性變形層。納米結(jié)構(gòu)層未形成織構(gòu)，