全氢罩式退火冷轧带钢的表面氧化色研究

目的 探究全氢罩式退火条件下,冷轧带钢表面氧化色的形成原因及影响因素,为优化全氢罩式退火工艺和消除实际生产中带钢的表面氧化色提供理论基础和实践指导.方法 使用全氢罩式退火炉研究了试验钢成分和退火温度对其表面氧化色的影响.使用X射线光电子能谱仪(XPS),并结合扫描电子显微镜(SEM)和能量分散谱仪(EDS),对试验钢表面氧化色的成分和微观形貌进行了表征.结果 退火后产生氧化色的试验钢表面附着有大量直径为100～300 nm的颗粒状氧化物,其组成主要为Mn2O3、MnO、SiO2/SiOx等.这些颗粒状氧化物使试验钢表面在宏观下呈浅蓝色.随退火温度从570℃升高到585℃,36Mn和50Mn钢产生氧化色钢卷的比例分别从1.69％和21.9％上升至6.27％和53.1％;17Mn和25Mn钢在570℃至585℃之间退火,不产生氧化色,当退火温度提高到660℃时,全部产生氧化色.结论 带钢产生表面氧化色的主要原因是,在退火过程中,发生了合金元素的表面富集和选择性氧化.在退火过程中,没有发生Fe的氧化.退火温度和Mn含量对氧化色的产生有显著影响,退火温度和Mn含量越高,越易产生表面氧化色.     

微观力学性能与元素分布间的跨尺度评价

材料织构的原位力学性能(弹性模量、硬度)作为计算模拟和材料设计学中重构的基本参数至关重要。通过对高铬铸铁材料表面施加等静压得到显微组织的微区(纳米尺度)弹/塑性形变数据,从而实现样品表面织构力学参数的高通量跨尺度分布分析。同时,对映射区域应用光学显微镜、显微硬度仪、纳米压痕仪和扫描电镜进行微观组织及宏观力学性能的对比分析,所得数据与通过等静压试验所得结果一致。对比常规的测试方法,等静压技术不仅可无损、无腐蚀的得到表面织构的力学性能参数,还可得到高分辨跨尺度的微观组织图谱。     

C含量对冷轧Fe-6Mn-1Al中锰钢组织与性能的影响

研究了C含量(质量分数)分别为0.06%、0.15%和0.30%的冷轧中锰钢Fe-6Mn-1Al退火后的组织及室温拉伸后的力学性能变化规律。结果表明,不同C含量的试验钢经660 ℃退火后的组织均为铁素体+奥氏体的双相组织。随着C含量的增加,试验钢中奥氏体的体积分数由19.34%增加到38.70%,且C含量的增加引起了配分到奥氏体中的C、Mn含量的增加,使奥氏体的稳定性得到了提升。C含量较高的试验钢变形过程中的TRIP效应更显著,使试验钢的加工硬化能力得到了提高,获得更好的综合力学性能。C含量从0.06%增加至0.30%,试验钢的强塑积由28.0 GPa·%增加到51.4 GPa·%。     

Ti含量对IF钢再结晶温度及力学性能的影响

通过硬度试验、拉伸试验、场发射扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察,研究了Ti含量对IF钢再结晶温度的影响,并研究了不同Ti含量IF钢冷轧后在不同退火温度下的性能变化。结果表明,随着Ti含量的降低,IF钢中纳米析出物尺寸减小、分布稀疏且体积分数降低,钉扎作用减弱,再结晶温度下降;低Ti含量IF钢经630 ℃退火保温10 h后,屈服强度为198 MPa,抗拉强度为312 MPa,伸长率为36.78%,应变硬化指数(n值)为0.25,塑性应变比(r值)为2.42,符合超深冲钢的性能要求。     

BN1TL不锈钢连铸坯组织对鳞折缺陷形成影响及试验验证

节镍奥氏体不锈钢热轧板及冷轧板表面的鳞折问题严重影响了产品的合格率。以BN1TL不锈钢连铸坯作为研究对象,分析了BN1TL不锈钢凝固组织的特点,并通过冷装炉方式下的热轧模拟试验验证了连铸坯组织与鳞折缺陷的相关性。试验结果表明,BN1TL不锈钢的凝固组织以柱状晶为主,晶粒尺寸由表层至芯部逐渐增大,柱状晶晶界存在铬的碳化物析出。同时该特点的凝固组织由于存在大量晶间析出,导致晶界弱化严重,经过热轧后易生成鳞折缺陷,并且影响整个轧制工艺流程。热轧模拟试验结果表明,材料在粗轧时即产生鳞折缺陷,精轧时缺陷得到扩展。减小在粗轧时的道次压下量可以减少鳞折缺陷的生成,改善板坯表面质量。