IF鋼特殊軋制和純Fe表面納米化過程中織構(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，人們對其常規(guī)冷軋變形和退火過程已進行了系統(tǒng)研究。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，對IF鋼的性能提出了更高的要求，常規(guī)變形方法已不能滿足實際需求。近年來，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），進而影響IF鋼的性能，但目前關(guān)于這方面的研究還需進一步深入。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鋼冷軋和退火過程中重要織構(gòu)組分的轉(zhuǎn)變提供理論借鑒。實驗中選擇80％冷軋形變量IF鋼進行側(cè)軋，對處理后的樣品分別進行金相和TEM觀察、ODF和EBSD分析，以及顯微硬度的測試。通過與常規(guī)冷軋樣品進行對比，研究了IF鋼樣品側(cè)軋過程中的晶粒取向轉(zhuǎn)動路徑和織構(gòu)演變規(guī)律，并著重分析了重要織構(gòu)組分在側(cè)軋變形和退火過程中的變化情況。此外，本文對通過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)演變進行了

3、研究。得到如下結(jié)果:
　　實驗中制備了與軋向成0°、30°、60°和90°的四種側(cè)軋樣品。通過對四種樣品進行側(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)動路徑除按上述過程變化，還出現(xiàn)以下轉(zhuǎn)動: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;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。壓下量為48％時，四種樣品均形成以強點{111}<110>為中心、漫散

5、20°左右的強織構(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)演變過程類似，{111}<110>球狀織構(gòu)沿γ取向線逐漸向{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>)為強點的<001>//ND面織構(gòu)。在大壓下量的側(cè)軋樣品中，可形成超細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取向基體而長大。在進一步的生長過程中，{113}<471>晶粒與其它晶粒間出現(xiàn)∑9、∑11和∑17b重位點陣晶界，使{113}<471>再結(jié)晶晶粒迅速長大，少數(shù)晶粒發(fā)生異常長大。
　　80％壓下量冷軋IF鋼退火后，晶粒長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，樣品的晶粒尺寸分布和織構(gòu)類型區(qū)別較大

8、。但對于相同退火溫度、不同保溫時間的樣品，其晶粒尺寸分布和織構(gòu)類型相似。隨保溫時間的增加，同溫度退火樣品的大、中、小晶粒組中，部分織構(gòu)的類型不變，僅強度增加。任意分組中，部分織構(gòu)的強度(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)，