再结晶退火对冷轧含磷IF钢微观组织特征的影响

本文对80%冷轧变形量、1 mm板厚的含磷IF钢施以相同温度不同保温时间的退火处理。采用金相显微镜及电子背散射衍射(EBSD)等实验手段,研究了不同保温时间条件下,IF钢板的微观组织和主织构及晶界特征演变规律。结果表明实验钢在810℃保温180 s和360 s均发生了完全再结晶,主织构是{111}〈110〉和{111}〈112〉,晶界特征主要是低∑CSL晶界。

退火温度和时间对含磷高强IF钢组织性能的影响

以超低碳含磷高强IF钢为研究对象，在实验室条件下进行了冷轧及模拟退火试验。结果表明，随退火温度的升高及退火时间的延长，试验钢再结晶越完全，晶粒形状更趋近等轴晶；试验钢退火后具有较强的{111}＜110＞和{111}＜112＞织构；采用700～720℃退火4 h可使试验钢各项力学性能指标满足标准要求。

含磷高强IF钢中FeTiP相的脱溶及硬化现象

分析含磷高强IF钢中FeTiP相的脱溶行为及对硬度的影响，发现含磷IF钢的时效硬化现象.实验表明，550℃时效时硬化效果比较明显．电镜和能谱分析表明大量细小的FeTiP相脱溶是产生硬化现象的重要原因．750℃时效时，FeTiP相中Fe：Ti：P（原子比）并不严格地符合1：1：1的比例，且在晶界及晶内均有析出．在超低碳高纯净微合金钢中，如FeTiP相等非碳氮化合物导致的硬化现象值得引起重视．

含磷高强IF钢热轧轧裂原因分析

观察了含磷高强IF钢热轧轧裂缺陷的微观形貌及热轧卷拉伸试样断口情况，分析了轧裂形成原因主要始于连铸坯的中心偏析造成的中部裂纹及中部缩孔等内部缺陷。根据现有连铸工艺条件提出了控制过热度低于30℃以及加大轻压下量至4mm等改善措施，可有效改善连铸坯内部质量，减轻中心裂纹及缩孔的产生。

稀土Ce对含磷高强IF钢铸轧全过程MnS夹杂物影响

对含磷高强IF钢中MnS夹杂物控制进行了分析.通过对含磷高强IF钢中添加稀土进行对比试验,借助扫描电镜等设备对铸坯1/8、1/2、7/8厚度方向的试样以及热轧、冷轧、连退工序的带钢试样进行了夹杂物统计及二维形貌的观测对比,并对铸坯试样中小样电解的夹杂物及轧制各工序试样中原貌提取的夹杂物进行三维形貌的观测对比.结果表明:铸坯中心MnS夹杂物数量分布明显大于铸坯近表面,稀土的加入,先与钢中S相结合,并在凝固过程中较MnS提前析出,生成了小尺寸的球状夹杂物,可明显降低铸坯各位置MnS夹杂物的尺寸及数量;未加稀土钢在带钢轧制各工序中MnS夹杂物尺寸为10μm左右,且具有遗传性,在轧制过程中压延变长,但没有碎化弥散.加入稀土后形成了S–O–Ce类夹杂物,形态呈球形,尺寸为2~5μm,且独立弥散分布,不会对带钢组织连续性造成影响,有利于产品各相关性能.

唐钢不锈钢1580热连轧机含磷高强IF钢的堆钢原因及解决措施

热连轧机轧制含磷高强IF钢厚度≤3．5mm以下规格，在精轧机组头部穿带时极易发生堆铜事故。通过对含磷高强IF钢的堆钢原因进行研究，发现带铜钢种特性、轧机负荷分配、轧制冷却水、两炉温差等均对其稳定轧制有一定影响，结合堆钢现象分析原因并制定针对性措施，为实现含磷高强IF钢的稳定生产提供了有效方法。

松弛法研究含磷高强IF钢第二相粒子的应变诱导析出行为

在Gleeble3500型热模拟试验机上，利用应力松弛试验研究了含磷高强IF钢第二相粒子析出行为。试验结果表明，微合金元素析出钉扎住了位错与晶界，导致应力松弛曲线呈现出3个阶段的特征。试验用钢的PTT曲线呈现典型的“C”曲线形状，最快析出的鼻子点温度约为850℃，在此温度下，第二相粒子析出开始时间与结束时间分别为14，246s，随着弛豫时间的增加，第二相粒子析出数量逐渐增多，形貌逐渐粗化，析出粒子为Ti4C2S2和TiC，主要呈圆形颗粒形貌。由于试验钢种采用磷强化，在析出的第二相粒子中存在棒形和长条形FeTiP，同时由于磷的晶界偏聚，所以FeTiP同样存在晶界析出的规律。

1580热连轧机含磷高强IF钢的堆钢原因及解决措施

热连轧机轧制含磷高强IF钢厚度≤3.5mm以下规格,在精轧机组头部穿带时极易发生堆钢事故。通过对含磷高强IF钢的堆钢原因进行研究,发现带钢钢种特性、轧机负荷分配、轧制冷却水等均对其稳定轧制有一定影响,结合堆钢现象分析原因并制定针对性措施,为实现含磷高强IF钢的稳定生产提供了有效方法。

高强钢中磷对激光焊接头质量的影响

为了研究汽车用高强钢中合金元素磷对激光焊接头质量的影响,采用12kW的CO_2激光器对4.8mm厚的含磷高强度无间隙原子钢M250P1进行了高功率焊接。对不同焊接工艺参量下的焊接接头进行了成型试验、拉伸力学性能、显微组织和扫描电子显微镜能谱分析。结果表明,在特定焊接工艺参量下,M250P1焊接接头虽具有良好的拉伸力学性能和成型性能,但在形变过程中焊接接头仍容易在熔核区发生开裂,其主要原因是熔核区内金属在快速冷却时,磷元素来不及扩散,在晶界聚集,形成磷偏析,导致焊接接头韧性下降。

退火方式对含磷高强IF钢FeTiP析出及二次加工脆性的影响

通过同炉钢相同工艺工业试制获得冷轧卷,经过罩式退火和连续退火生产含磷高强IF钢退火卷,研究了2种退火方式对含磷高强IF钢FeTiP析出及二次加工脆性的影响。利用低温落锤冲击试验机、TEM和析出物萃取定量分析法等手段分别对2种退火卷进行二次加工脆性转变温度及析出物表征分析研究。结果表明:连续退火和罩式退火生产卷FeTiP析出相主要集中在100 nm以下,罩式退火时间较长,罩式退火生产卷的FeTiP析出相数量是连续退火卷的2倍以上;根据定量分析法检测含磷析出相总量结果,结合热力学和动力学分析,P在晶界处的富集程度由最大偏聚系数和有效扩散距离决定,罩式退火卷P在铁素体晶界处偏聚远远大于连续退火卷,连续退火可得到比罩式退火更低的二次加工脆性转变温度的含磷高强IF钢。

冷轧退火含磷高强IF钢的组织和性能

在工业生产中,对罩式退火和连续退火方式生产的含磷高强无间隙原子钢的组织和性能进行研究,并与罩式退火生产的商用级铝镇静钢DC01和超深冲级无间隙原子钢DC04的成形性能进行对比,结果表明,含磷高强IF钢的成品组织均以等轴的铁素体为基体,力学性能满足标准要求,但罩式退火生产的含磷高强钢成形性能要显著地弱于连续退火产品,织构和位向分布函数测定表明,γ织构的密度按照罩式退火含磷钢、商用级DC01、连续退火加磷高强钢和DC04的顺序依次增加。

含磷高强IF钢拉矫断带的原因及机制

采用场发射SEM及TEM研究了含磷高强IF钢拉矫断带的断口形貌及析出物的分布状态,结果表明导致断带的主要原因是晶界处大尺寸、树枝状Fe(Nb,Ti)P相的偏聚析出。通过对断带样品的热处理回溶试验及不同层冷冷速的热模拟试验,分析了造成Fe(Nb,Ti)P相晶界富集析出的温度范围及工艺要素。在机制研究的基础上,制定了热轧生产的控制要点,主要包括轧制温度、层冷冷速、成分设计、卷取温度等多个方面,成功抑制了高P类高强IF钢的拉矫断带事故发生率。

含磷高强IF钢的析出物与深冲性能

通过实验室冶炼含磷高强IF钢,并经锻造、热轧、卷取、冷轧和连续退火,利用扫描电镜和XRD等设备观察其内部的二相粒子和织构特征,研究了轧制工艺参数和退火工艺对含磷高强IF钢最终深冲性能的影响。结果表明,奥氏体区终轧条件下,降低终轧温度和和提高卷曲温度能够提高r值。在本次试验条件下,终轧温度930℃、卷取温度740℃,试验钢能够获得较好的成形性能,经冷轧并连续退火后,能够达到含磷高强IF钢的目标要求。

含磷高强IF钢热轧轧裂的形成原因及控制

观察了高强IF钢热轧轧裂缺陷的微观形貌及热卷拉伸试样断口情况,分析了轧裂形成原因主要始于铸坯的中心偏析造成的中部裂纹及中部缩孔等内部缺陷。按照目前现行的连铸工艺,提出改善措施为控制过热度在30℃之下以及加大轻压下量至4mm,可有效改善铸坯内部质量,减轻中心裂纹及缩孔的产生,有效避免了轧裂的产生。

B含量对含磷高强IF钢再结晶及织构的影响

采用氮气炉加热模拟薄板坯连铸连轧生产线罩式退火工艺,研究了不含B与含适量B的含磷高强IF钢210P1冷轧板再结晶规律;采用X射线衍射仪对不同B含量的罩式退火成品板进行了织构分析;对成品板的显微组织进行了观察并对现场生产的不同B含量钢板的r90值进行了统计。结果表明：将B含量控制在0.0005%～0.0007%时,冷轧钢板罩式退火再结晶温度与不含B的冷轧钢板基本相同,甚至再结晶更充分些,而且加适量的B可解决含磷IF钢二次加工脆性问题,成品板具有较高强度的有利织构{111}〈110〉和{111}〈112〉、较高的{111}/{100}比值以及较高的成形性能指标r90值,成品板的饼形晶粒更大。当B含量超过0.0009%时,再结晶晶粒较小且不均匀,有利织构较弱,塑性应变比r（90）值较低。

冷轧含磷IF高强钢带表面氧化色缺陷控制

采用EPMA、EDS对CSP工艺生产440 MPa冷轧含磷IF高强钢带表面氧化色进行了研究,分析氧化色形成原理,讨论了罩式炉退火气氛、合金元素对氧化色形成的影响。结果表明,降低钢中Mn、Ti并含量添加微量的Nb、Si,退火初期采用120 m^3/h氮气吹扫,并在550~180℃进行冷却时增加氢气吹扫,冷轧板形采用微边浪模式均可抑制氧化色的产生,同时降低生产成本3.7%。

罩退含磷高强IF钢边部色差缺陷成因及对策

针对涟钢罩式炉生产390MPa级含磷高强IF钢冷轧卷时出现边部色差缺陷的问题,应用SEM、EDS等检测手段对缺陷产生原因进行了分析。结果表明：退火过程中钢卷边部Mn元素富集氧化是造成色差缺陷的主要原因。通过优化成分及退火工艺解决了钢卷活性元素富集氧化的问题,使色差缺陷从根本上得到了有效控制。

卷取温度对高强IF钢再结晶及织构的影响

为了研究卷取温度对高强IF钢250P1罩式退火再结晶规律的影响,采用氮气炉加热模拟罩式退火工艺,研究了高温及低温卷取工艺下含磷高强IF钢250P1冷轧板再结晶规律;采用X射线衍射仪对700℃模拟退火板及罩式退火成品板进行了织构分析,并对成品板金相组织进行了观察。结果表明,低温卷取冷轧板再结晶温度约为675℃,高温卷取冷轧板再结晶温度约为700℃;低温卷取退火板具有较高强度的{111}有利织构、较高的{111}/{100}比值以及r值,成品板的饼形晶粒更大。

高强IF钢第二相粒子的应变诱导析出行为

在Gleeble-3500型热模拟试验机上,利用应力松弛试验研究了含磷高强IF钢第二相粒子的析出行为。结果表明,微合金元素析出钉扎住了位错与晶界,导致应力松弛曲线呈现出3个阶段的特征。试验用钢的PTT曲线呈现典型的＂C＂曲线形状,最快析出的鼻子点温度约为850℃,在此温度下,第二相粒子析出开始时间与结束时间分别为14和246s,随着弛豫时间的增加,第二相粒子的析出数量逐渐增多,形貌逐渐粗化,析出粒子为Ti4C2S2和TiC,主要呈圆形颗粒形貌。由于试验钢种采用磷强化,在析出的第二相粒子中存在棒形和长条形FeTiP,同时由于磷的晶界偏聚,所以FeTiP同样存在晶界析出的规律。

FeTiP相在高强IF钢热轧过程中析出行为的研究

利用电阻炉、Gleeble热模拟试验机和透射电镜,分析了高强IF钢中FeTiP相在热轧过程的析出行为。结果表明,高强IF钢连铸坯中心位置存在少量的FeTiP相析出物,但经过加热和长时间保温,析出物可完全回溶;在热轧过程中,轧制温度范围内的应变诱导析出物主要为TiS相、Ti4C2S2相和TiC相,难以捕捉到明显的FeTiP相存在;FeTiP相的析出主要发生于带钢卷取过程,层冷冷速对FeTiP相和P元素在晶界析出有重要的影响,当层冷冷速为10℃/s时,晶界处易发现棒状和蠕虫状的FeTiP相析出物,同时析出物中的P含量明显升高。因此,可以采取扩大带钢终轧和卷取的温差以及提高层冷冷速等方法来控制热轧带钢晶界处FeTiP相析出物,以利于改变高强IF钢的韧脆转变温度以及提高其深冲性能。