微合金冷轧高强钢组织性能的研究

运用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)等分析方法对微合金钢280VK组织、织构及析出粒子的演变规律进行分析,研究冷轧高强钢组织性能变化规律。结果表明:280VK热轧板组织主要为多边形铁素体,晶粒不均匀,冷轧板组织为形变铁素体,退火后晶粒均匀长大且晶界上析出物增多;热轧板中只有高斯织构{011}100,冷轧板中含有旋转立方织构{100}011以及铜型织构{112}110的α纤维织构,也含有面织构{111}110的γ纤维织构,退火板中含有{111}110的α纤维织构和{111}110γ纤维织构。热轧板中的位错缠结,析出粒子多沿位错线析出,冷轧板内部析出粒子无显著增加。退火板析出粒子沿晶内位错大量析出且尺寸增大。     

Fe-0.4C-2Mn-4Al系δ-TRIP钢组织与力学性能研究

通过SEM、XRD、EBSD等技术手段分析了Fe-0.4C-2Mn-4Al钢在铸态以及热轧态的组织形貌,研究了试验钢轧制前后力学性能的变化。结果表明:此种TRIP钢热轧前后组织中都含有大量的δ-铁素体,但是热轧后δ-铁素体形貌发生了变化,由鱼骨状拉伸为沿轧制方向的条状,并且晶粒尺寸得到了细化,强度和延伸率有了明显的提升,强塑积达到13.7 GPa·%。     

透射-电子背散射衍射技术表征双相钢中马氏体-奥氏体岛的相结构及晶粒取向

为研究高强度低屈强比双相钢中马氏体-奥氏体岛(M-A岛)的精细结构及晶粒取向差关系,利用自制的透射-电子背散射衍射(T-EBSD)样品台和透射电镜样品,在扫描电镜上完成了纳米级高分辨电子背散射衍射(EBSD)表征。通过优化工作电压、倾转角度、工作距离、探头距离、步长等参数,确定了最佳实验条件:工作电压为30kV,倾转角度为30°~38°,步长为15nm,最终获得了高质量的透射菊池花样,实现了微观组织的精细表征,将常规EBSD的分辨率提升了一个数量级。同时,利用透射电镜的高分辨透射电子显微术(HRTEM)进行了验证。EBSD分析结果表明,LYR690钢中M-A岛内部存在超细铁素体、铁素体与奥氏体混合相、残余奥氏体和马氏体等4种结构。残余奥氏体主要以两种形态存在:一种为数百纳米级别的独立晶粒,其与周边铁素体存在超过15°的大角度取向差;另一种为铁素体晶粒中分布的细微奥氏体结构,其与铁素体晶粒的取向差小于10°。     

透射-电子背散射衍射技术表征双相钢中马氏体-奥氏体岛的相结构及晶粒取向

为研究高强度低屈强比双相钢中马氏体-奥氏体岛(M-A岛)的精细结构及晶粒取向差关系,利用自制的透射-电子背散射衍射(T-EBSD)样品台和透射电镜样品,在扫描电镜上完成了纳米级高分辨电子背散射衍射(EBSD)表征。通过优化工作电压、倾转角度、工作距离、探头距离、步长等参数,确定了最佳实验条件:工作电压为30kV,倾转角度为30°~38°,步长为15nm,最终获得了高质量的透射菊池花样,实现了微观组织的精细表征,将常规EBSD的分辨率提升了一个数量级。同时,利用透射电镜的高分辨透射电子显微术(HRTEM)进行了验证。EBSD分析结果表明,LYR690钢中M-A岛内部存在超细铁素体、铁素体与奥氏体混合相、残余奥氏体和马氏体等4种结构。残余奥氏体主要以两种形态存在:一种为数百纳米级别的独立晶粒,其与周边铁素体存在超过15°的大角度取向差;另一种为铁素体晶粒中分布的细微奥氏体结构,其与铁素体晶粒的取向差小于10°。     

热机械加工对Ti—V—N钢显微组织和机械性能的影响

根据用凸轮式塑性计和淬火-变形膨胀仪分别对一种Ti-V微合金钢的奥氏体变形行为和连续冷却转变行为所做的研究,设计了钢板轧制程序,以得到:(ⅰ)再结晶奥氏体,(ⅱ)未再结晶奥氏体,(ⅲ)变形铁素体+未再结晶奥氏体。研究了奥氏体状态和冷却速度对最终显微组织和机械性能的影响。为了从理论上解释最终铁素体晶粒尺寸随不同热机械加工工艺制度的变化,除了要考虑铁素体成核点的密度外,还必须考虑铁素体晶粒长大动力学,说明了膨胀仪研究在确定某一钢最佳变形工艺制度和冷却速度方面的好处。拉伸和冲击性能的范围宽,是由于所研究的显微组织不同造成的。屈服强度随变形铁素体、贝氏体或马氏体量的增多而提高,随铁素体晶粒尺寸的减小而提高,冲击韧性受铁素体晶粒尺寸和轧制平面出现分层的影响最为强烈。     

DP590双相钢不同工艺下组织与微观织构的EBSD研究

借助场发射扫描电镜（FESEM）和电子背散射衍射（EBSD）等测试手段研究了DP590双相钢不同工艺下的显微组织与微观织构。结果表明,从热轧、冷轧到连退过程组织发生了明显的变化,由热轧态的块状铁素体和少量珠光体组织转变为退火态的铁素体和少量的马氏体,晶粒尺寸由8μm细化至6μm。从热轧、冷轧到连退过程织构同样发生了显著的变化,随着工艺过程的进行,旋转立方织构逐渐减弱,但减弱幅度不大,相应的（001）<110>晶粒逐步减少;不利于深冲性能的α织构先增强后减弱,其最强组分（112）<110>的取向密度在冷轧阶段达到最大值,相应的（112）<110>晶粒先增加后减少;有利的γ织构逐渐增强,其最强组分（111）<112>的取向密度在连退阶段达到最大值,相应的（111）<110>晶粒和（111）<112>晶粒均逐步增加,但（111）<112>晶粒要多于（111）<110>晶粒。     

热变形双相不锈钢的微区取向及组织分析

 在变形温度为1000和1100℃,应变速率为01s-1的条件下,利用MMS-200热模拟试验机,对S32750超级双相不锈钢进行了高温压缩试验。利用电子背散射衍射(EBSD)分析了其晶体取向和微观组织。研究结果表明,铁素体在两种试验条件下均可形成<001>和<111>∥压缩轴织构,在变形温度为1100℃时,<001>织构要强一些;奥氏体在两种变形温度下均形成了<001>织构,强度很弱。在变形温度为1100℃条件下,奥氏体中存在的以Σ3为主的CSL特殊晶界数量更多。两种试验条件下,S32750超级双相不锈钢中铁素体和奥氏体均发生了动态再结晶,降低变形温度有利于细化晶粒。在铁素体向奥氏体转变过程中,奥氏体可以在铁素体晶界处生成,也可以在铁素体晶粒内部形成。     

低碳钢铁素体轧制技术试验研究

在连铸连轧生产线采用铁素体轧制技术制备了低碳钢热轧薄板,并对所制备的薄板进行了力学性能、组织及织构分析.结果表明,铁索体轧制低碳钢薄板的组织为完全再结晶铁素体和少量珠光体,平均晶粒尺寸30μm左右.相对于常规奥氏体轧制,铁素体轧制薄板的屈服强度下降了20%左右,伸长率及应变硬化指数与之相当.横向、纵向及45°方向的塑性应变比值分别为0.76、0.35、0.70,明显低于常规奥氏体轧制.低碳钢的动态应变时效行为是导致其铁素体轧制薄板塑性应变比值较低的主要原因.     

控制轧制工艺三阶段(节译)

根据(001)织构极密度的变化测定了控制轧制过程中由应变诱起的奥氏体向铁素体转变的温度Ar_3。基于这些测定,把控制轧制工艺划分为三个阶段:(1)形变再结晶;(2)低温奥氏体形变;(3)奥氏体——铁素体双相区形变。对各阶段形变得到的金相组织和力学性能进行了检验。在1000℃以上第一阶段,奥氏体晶粒尺寸通过反复的再结晶而减小。在第二阶段,950℃至Ar_3转变温度之间,奥氏体晶粒被拉长,并产生大量的形变带,结果得到很细小的铁素体晶粒尺寸。在第三阶段,稍低于Ar_3温度,新形成的铁素体晶粒发生形变,得到较高的强度和较低的脆性转变温度。由第二阶段形变得到的强度和冲击转变温度,仅取决于细小的铁素体晶粒尺寸。为获得更高的强度和更低的冲击转变温度,继而进行第三阶段的形变是必要的。     

冷轧工艺对00Cr21MoNbTi铁素体不锈钢组织、织构与成形性能的影响

利用电子背散射衍射技术(EBSD)研究了冷轧轧程和冷轧压下率对00Cr21MoNbTi铁素体不锈钢的组织、织构与成形性能的影响.结果表明:随轧程数的增加,再结晶晶粒尺寸变化不大,但材料的平均r值相应提高;相同两轧程条件下,随累计压下率增大,材料的再结晶晶粒尺寸细化,平均r值以及{111}织构组分含量提高.再结晶织构峰值...     

薄板坯连铸连轧流程Fe-3%Si钢热轧板和常化板织构

在实验室按照薄板坯连铸连轧工艺流程试制了Fe-3%Si硅钢热轧板,采用EBSD和X射线衍射方法观察了A钢和B钢热轧板和常化板的织构组织,分析了α、ε和γ取向线上织构取向密度变化规律。A和B钢热轧板具有相似的{110}〈112〉和、{001}〈110〉和{001}〈010〉和高斯织构组织,A试样表层的晶粒均匀性较差,B试样具有较强的γ织构取向。采用EBSD观察比较了A钢和B钢热轧板和常化板的垂直TD面的EBSD微观织构组织,A钢和B钢常化退火后基本保留了热轧时形成的中心部位的组织,而次表层和表层晶粒发生了再结晶长大,晶粒组织和织构梯度减小,织构主要集中在{001}〈^-1^-10〉和{001}〈0^10〉和之间以及高斯织构上。常化后织构的总体强度下降,高斯强度减弱。试验研究结果为开发薄板坯连铸连轧短流程生产电工钢技术提供理论依据和参考数据。     

TSCR试制低碳低硅无取向电工钢织构的演变

 研究了模拟TSCR流程生产的低碳低硅无取向电工钢在热轧-冷轧-退火过程中织构的演变。对热轧板采用EBSD技术进行织构的测定,而对冷轧板和退火板采用X射线衍射技术进行了织构的测定。结果表明：热轧板沿板厚方向织构变化比较明显,在1/10处主要织构为α纤维织构和γ纤维织构;在1/4厚度处出现了较强的γ纤维织构;在1/2厚度处主要为较强的{001}〈110〉织构,其他织构分布漫散。冷轧板表面和中心处主要织构均为α纤维织构和γ纤维织构,但是在中心处两织构强度都显著减弱。退火板表面和中心处α纤维织构基本消失,γ纤维织构织构进一步加强,出现了{110}〈001〉高斯织构和{001}〈010〉立方织构。     

CSP制无取向硅钢热轧、常化、冷轧织构的演变

运用EBSD和X射线衍射技术,研究了模拟CSP流程生产无取向硅钢在热轧-常化-冷轧过程中织构的演变。热轧板沿板厚方向应力场和温度场的差异导致由表至中织构锋锐度增高,织构类型存在明显变化,表层主织构为B类纤维织构,次表层为A类纤维织构,中心层为旋转立方织构{001}<110>。常化过程削弱了这种差异性,但中心层仍保留了一定强度的立方织构{001}<100>。冷轧板表层及中心层的主织构均为{112}<110>、{111}<112>,表层织构锋锐度较中心层的强。分析表明热轧、常化、冷轧织构的演变与基体初始织构、组织密切相关。表层、次表层热轧板织构经常化演化成散漫、分布较均匀的织构,中心层主要织构由{001}<-1-10>绕RD逆时针旋转45°演化至{001}<0-10>。冷轧后织构演变为以{223}<110>为主的B类织构和以{111}<112>为主的A类织构。     

含Nb低温取向硅钢热轧板织构及析出物分析

分别采用电子背散射衍射技术(EBSD)、JEM-2100型透射电镜(TEM)研究了Nb元素对取向硅钢热轧板织构和析出物的影响。结果表明:取向硅钢添加Nb元素以后,热轧板中晶粒尺寸相对细小、Goss织构({110}001)含量更高、位向更精准,而且出现了传统取向硅钢热轧板中很难形成的γ取向线织构({111}112和{111}110);透射电镜分析结果显示含Nb实验钢中析出相尺寸更细小而均匀,析出相除了MnS、AlN,还有NbCN,析出相含量增多,同时Nb的加入对细化其他析出物有积极的作用;含Nb取向硅钢中析出相的尺寸越小和体积分数越大,则析出相的抑制力也就越大,从而为形成的γ取向线织构和更高含量的Goss织构提供了有利的条件。     

低温加热取向硅钢组织与织构演变研究

采用OM、EBSD、XRD分析研究了含Cu低温加热取向硅钢组织、织构的演变特征,研究结果表明：热轧板中存在铁素体层和珠光体层彼此交替的带状组织,且显微组织在厚度方向上分布不均匀,热轧板中{001}〈110〉、{112}〈110〉织构以及{110}〈001〉织构在板厚方向上分布不均匀;经过冷轧后,铁素体晶粒被严重拉长,形成了沿轧向伸长的纤维状组织,冷轧板织构类型主要是α织构和γ织构;脱碳时基体发生回复再结晶,显微组织为单一的铁素体等轴晶粒,织构主要为γ织构;二次冷轧板经渗氮后织构仅从强度上有所降低,其织构类型变化不明显。成品二次再结晶组织发展比较完善,晶粒尺寸约为10~20 mm。织构类型为锋锐的Goss织构。成品磁感B800达到了1.926 T,铁损P1.7/50为1.047 W/kg。     

薄带铸轧流程制备含钇3% Si取向硅钢的组织和织构研究

通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃7 min和1100℃10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明：与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。     

Advances in the Optimization of Thin Strip Cast Austenitic 304 Stainless Steel

This study is about the latest advances in the optimization of the microstructure and properties of thin strip cast austenitic stainless steel (AISI 304, 1.4301). Concerning the processing steps the relevance of different thin strip casting parameters, in‐line forming operations, and heat treatments for optimizing microstructure and properties have been studied. The microstructures obtained from the different processing strategies were analysed with respect to phase and grain structures including the grain boundary character distributions via EBSD microtexture measurements, the evolution of deformation‐induced martensite, the relationship between delta ferrite and martensite formation in austenite, and the texture evolution during in‐line deformation. It is observed that different process parameters lead to markedly different microstructures and profound differences in strip homogeneity. It is demonstrated that the properties of strip cast and in‐line hot rolled austenitic stainless steels are competitive to those obtained by conventional continuous casting and hot rolling. This means that the thin strip casting technique is not only competitive to conventional routes with respect to the properties of the material but also represents the most environmentally friendly, flexible, energy‐saving, and modern industrial technique to produce stainless steel strips.     

无取向电工钢织构的演变及其沿带钢宽度方向上的差异

采用EBSD检测技术,分析了50W800无取向电工钢在重要生产工序间织构的演变以及织构沿带钢宽度方向上的差异性。结果表明:热轧板织构沿带钢宽度方向上的差异性主要体现在表层织构。带钢边部表层织构主要由旋转立方织构、α纤维织构以及少量的γ纤维织构组成,带钢宽度1/4处的表层织构主要存在高斯织构,带钢宽度1/2处的表层织构主要为(110)面织构以及少量的铜型织构。各处的带钢宽度1/4处和1/2处的织构类型基本一致,都以α纤维织构和旋转立方织构为主。冷轧后,各处的表层织构类型差异较小,均为γ纤维织构和α纤维织构。由板宽边部至中心处织构强度值逐渐降低。退火后,各处织构的组分基本一致,为较强的γ纤维织构和较弱的(100)面织构。各处织构强度值差异较小,变化趋势与冷轧板一致。     

普通取向硅钢轧制过程中组织和织构的演变

借助电子背散射衍射(EBSD)及ZEISS-200MAT金相显微镜对某钢厂普通取向硅钢(CGO)进行研究,研究结果表明:热轧板组织、织构沿板厚方向存在明显的不均匀性,在热轧板表层及次表层发生再结晶,同时存在强度较高的Goss织构,中心层存在较强的{001}110变形织构。冷轧组织均呈纤维状条带组织,一次冷轧后,热轧板中的Goss织构消失,织构主要为α、γ织构,经中间脱碳退火后,α、γ织构强度减弱,并出现一定强度的Goss织构和利于Goss织构发展的{554}225、{332}113等织构,经二次冷轧后,二次冷轧织构类型与一次冷轧织构一致,但织构强度不同。     

铜含量对TSCR工艺生产取向硅钢热轧织构的影响

 取向硅钢热轧板中织构梯度对发展完善的二次再结晶十分关键,通过添加Cu可以显著降低取向硅钢板坯加热温度,从而影响热轧板织构分布。本文利用X射线衍射仪,分析了实验室模拟薄板坯连铸连轧（TSCR）工艺的3种不同Cu含量的取向硅钢热轧板织构。结果表明：不同Cu含量热轧板表面到厚度1/4处均为弱的热轧织构,热轧板心部主要为{100}面织构;Cu含量约在0.4%时,热轧板次表层的{110}<001>织构比例最高,而热轧板心部的{100}<110>织构比例最低;Cu含量对热轧织构中{114}<110>和{001}<100>织构发展有显著影响。