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IF钢与ELC钢织构及性能的对比


第28卷第12期 2007年12月

东北大学学报(自然科学版)
Journal of Northeastern University(Natural Science)

Vd.28.No.12 Dee.2 0 0 7



F钢与ELC钢织构及性能的对比
郭艳辉,王昭东,李守卫,邹闻文
(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110(04)



要:研究了经铁素体区热轧、冷轧和退火生产的ELC钢和IF钢的组织、织构及性能.结果表明。铁

素体区热轧后,ELC钢中的大部分组织是变形带;而IF钢中已经形成了等轴晶粒.ELC钢的热轧织构中形成 了较强的口织构和很弱的y织构,织构主要组分集中在{001}(110)一{223}(110);而IF钢中形成了强的y 织构和很弱的a织构.ELC钢的退火织构中主要是y织构,但仍有较弱的口织构存在;IF钢的退火织构中只 有很强并且均匀的7织构,强度明显高于ELC钢的退火织构.与ELC钢相比,IF钢的平均塑性应变比(r值) 高出0.6,延伸率高出5%,同时。抗拉强度升高,而屈服强度降低. 关键词:ELC钢;IF钢;铁素体区热轧;织构;,.值 中图分类号:TG 302 文献标识码:A 文章编号:1005.3026(2007)12.1713—04

Comparison of Texture and Properties of IF Steel with ELC
Steel
GUO Yah.hui,WANG Zhao-dong,LI Shou-让ei,ZOU W.肌一t唧 (The State Key Laboratory of Rolling&Automation,Northeastern University,Shenyang 1 10004,China.
C_oiTespondent:GUO

Yan-hui,E-mail:gyh415@126.锄)

Abstract:The microstmcture.texture and mechanical proprerties of an ELC steel and an IF steel both produced by hot rolling in ferrite region,cold rolling and annealing were compared.The
in the ELC while equiaxed grains grow in the ferrite region.The hot band texture of ELC includes not only strong if-fiber but weak y.fiber,while that of IF iS mainly the y—fiber.However,after cold rolling and annealing,ELC presents mainly the y—fiber texture with peak at{1 1 1}(1 12),and IF presents results IF after hot

showed that deformation bands are dominant

rolling in

the strong and well.proportioned y—fiber texture which pro啊des obviously higher strength than ELC.Moreover.the values of mean plastic strain ratio and percentage elongation of IF are 0.6

and

5%higher than ELC,respectively,with higher tensile

strength

and lower yield strength

provided. Key words:ELC steel;IF

steel;hot rolling in

ferrite region;texture;plastic strain ratio

根据国内外的研究结果【l-5J,铁素体区热轧 工艺适用于低碳钢、超低碳钢和含Nb,Ti,cr,B

含量,添加适量的强C。N化合物形成元素,再施

以适当的冶炼工艺来固定铁素体中的间隙原子, 使得IF钢具有低屈服强度、高屈强比、高延伸率、 高应变硬化指数(以值)和高塑性应变比(r值)等

等合金元素的超低碳钢的生产.与传统的奥氏体 区热轧相比,铁素体区控轧技术可在显著降低能
耗的同时,保证产品的性能和质量要求.因此,铁 素体区热轧技术有广阔的应用前景.IF钢是无间 隙原子(Interstitial Free)钢的简称,是自20世纪 70年代以来随着真空冶炼技术发展而出现并得 到工业化生产的新一代钢板.通过降低C,N原子

优良性能.IF钢中极低的C,N含量和较高的~
温度,使得这种钢板尤其适合在铁素体区热轧.
本文主要对铁素体区热轧及随后冷轧和退火 生产的IF钢和ELC钢的组织、织构及性能进行 了对比,分析C原子对深冲钢板的织构及性能的

收稿日期:2006-08.29 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50i04004). 作者简介:郭艳辉(198l一),女,河北沧州人,东北大学博士研究生.

万   方数据

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东北大学学报(自然科学zt)

第28卷

影响.

{211}三张不完整极图,采用二步法计算ODF,

1试验材料和方案
试验钢种为ELC钢和Ti.IF钢,化学成分 (质量分数,%)分别为:C
0.008,Si

Z~=16,ODF图用Roe方法【6j表示.将退火后
的样品按GB/6397—86加工成拉伸试样,在
WED-2型20 l‘N电子万能材料试验机上进行力 学试验,测量试样轧向,垂直于轧向和与轧向呈 0.01,Mn

O.18,P 0.011,S 0.010.Al 0.029,B 0.0008;C 0.003,Si 0.01,Mn 0.17,P 0.007。S 0.009,Al 0.035,B 0.000 6.

45。方向的屈服、抗拉强度和延伸率、,.值、靠值, 计算出平均值.

板坯加热温度1 100℃。粗轧温度>920℃;

2试验结果和分析
2.1金相组织

进精轧温度、终轧温度和卷取温度分别为800。
780和700℃.冷轧压下率选为73%.采用罩式退 火,退火温度为710℃,保温4 h.

图1所示为两种钢铁素体区热轧后的组织. 可以看出,相同条件热轧后,ELC钢中的大部分
组织是变形带,而IF钢中已经形成了等轴晶粒. 固溶的C原子钉扎了晶界,阻碍了卷取过程中再

对热轧卷取后的试样进行金相观察。观察试
样的晶粒所处状态.对热轧、冷轧和退火后的试 样进行织构分析.织构测定在X’Pert
Pro MRD

结晶的发生,使得ELC钢中的大部分晶粒仍然处
在轧制状态.

型X射线衍射仪上进行.测量{110},{200}和

Fig.1

Mamllogra舭stmca胎of

圈1试样的热轧组织
hot tolled samples

(a)一ELC钢;(b)一IF钢.

2.2织构 图2和图3分别为ELC钢和IF钢的热轧、

弱的口织构.两种钢的冷轧织构都是由较强的口

织构和较弱的y织构组成.ELC钢的退火织构中 主要是y织构,但仍有较弱的口织构存在;IF钢
的退火织构中只有很强并且均匀的7织构.并且 ELC钢退火织构的强度明显低于IF钢.

冷轧和退火织构的9=45。ODF截面图.铁素体
区热轧后,ELC钢中形成了较强的口织构和很弱

的7织构,织构主要组分集中在{001}(110)~ {223}(110).而IF钢中形成了强的7织构和很

图2日C钢织构的,=45‘OOF截面图
Fig.2 9245‘OOF sections or texture h aC

s蚓

(a)一热轧;(b)一冷轧;(c)—退火.

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第12期

郭艳辉等:IF钢与ELc钢织构及性能的对比

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釜加
20

j].
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60 80 0

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40

20

40
e/(。) (c)





e/(。) (-) 圈3 Fig.3

IF钢织构的9=45。OOF截面围

9=45‘ODF sections of texture in IF steel

(a)—热轧;(b)一冷轧;(c)—退火.

2.3性能 图4所示为两种钢的性能.可以看出,相同工 艺生产的IF钢的性能明显优于ELC钢.与ELC

钢相比,IF钢的平均塑性应变比(,.值)高0.6左 右,延伸率高出5%,同时,抗拉强度升高,而屈服

强度降低.这与两种钢的退火织构特征相对应.

固4
Fig.4

ELC钢与lF钢的性能比较

Mechanical properties of ELC steel and IF steel

3讨



本文中的热轧织构是热轧卷取后的织构,卷

取过程中,固溶的C原子阻碍再结晶的发生,使 得ELC钢没有发生完全静态再结晶,大部分组织 仍然处在轧制状态,所以热轧织构为典型的轧制
织构类型,即强的口织构和弱的),织构.IF钢中

文献[7]对温轧的ELC钢和IF钢进行了研
究,640℃热轧后,IF钢中形成了中等强度的剪切 带,而ELC钢中形成的剪切带很少,剪切带引起

晶粒碎化,使应变转离基体,晶粒转动减慢,从而
削弱了变形织构强度.而中等强度的剪切带又是 最有利于y取向晶粒的形核位置,所以退火后, IF钢中的口织构减弱,形成了强的y织构;ELC 钢由于剪切带少,形成了较弱的织构.

间隙原子完全被固定,卷取过程中发生了完全的
再结晶,织构为强的y织构.

C原子通常处于bee晶格中的八面体间隙位
置,C原子位于{110}面的几率比在{112}面上的

几率要高1.73倍,而这两个面都是bcc晶体的易

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第28卷

滑移面[8J.在变形过程中,位错在晶界处塞积,位 错和固溶C原子之间的交互作用在{110}(111)
滑移系上产生强烈的加工硬化现象,从而进一步

参考文献:

【l】HumgC,nawi迸tEB,ChertX,甜口z.Flow或船modeling
and
Wall'lflli

变形转到{112}(111>滑移面上进行,尽管冷轧时 溶解的C对晶粒内部的晶体转动影响不大,但是 对晶界附近的转动却有非常严重的影响[8】8.从而 晶界附近的织构受到影响,不过在整体宏观织构
上还不能明显地看出这些差异.

rolli嘻如uhth behavior

0f two

nNb inte缟titial-

free砒eelsiIItheferrite r瞎i0II[J】.AaaMater/a/玩,2001。49

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懈一497.
[3]Akl瑚'i


文献[9]对一种ELC AK钢和一些IF钢中溶 解的C对织构形成的影响进行了详细的研究,发 现决定再结晶织构的最重要因素是温轧过程中钢 中溶解的C量,如果溶解的C量接近于O,通过加 入Ti或Nb并进行适当的热处理之后,r值可达 2.0,这些钢中的主要退火织构为{554}(225).如 果在没有固溶C并且在润滑条件很好的情况下 轧制,温轧退火可得到理想的退火织构和很高的
r值.

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of 0f low

H。‰C

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Zhao地,

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Devdoping锄ultra-low eartxm deep-drawing

sI嘣蚊eeI by

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ferritic hot

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1)铁素体区热轧后,ELC钢中的大部分组织
是变形带,而IF钢中已经形成了等轴晶粒.ELC 钢中形成了较强的口织构和很弱的y织构,织构

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主要组分集中在{001}(110)~{223}(1tO);而IF 钢中形成了强的y织构和很弱的口织构. 2)ELC钢的退火织构中主要是y织构,但 仍有较弱的口织构存在;IF钢的退火织构中只有 很强并且均匀的7织构.并且ELC钢退火织构的
强度明显低于IF钢. 3)与ELC钢相比,IF钢的平均塑性应变比

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度升高,而屈服强度降低.

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low carbon

and咖low

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IF钢与ELC钢织构及性能的对比
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 引用次数: 郭艳辉, 王昭东, 李守卫, 邹闻文, GUO Yan-hui, WANG Zhao-dong, LI Shou-wei , ZOU Wen-wen 东北大学,轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁,沈阳,110004 东北大学学报(自然科学版) JOURNAL OF NORTHEASTERN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) 2007,28(12) 2次

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相似文献(0条)

引证文献(2条) 1.肖鸿飞.李壮.吴迪.王昭东 深冲用超低碳冷轧带钢铁素体区热轧的现场试验[期刊论文]-特殊钢 2009(3) 2.袁永文.李壮.李平瑞 不同制度轧制的冷轧带钢退火后的组织性能[期刊论文]-热处理技术与装备 2009(2)

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