铁素体不锈钢铸轧薄带凝固组织对冷轧退火带晶粒簇的影响
中小形变退火后410S铁素体不锈钢组织和性能的变化 材料成型与控制工程专业毕业设计 毕业论文
中小形变退火后410S铁素体不锈钢组织和性能的变化材料成型与控制工程专业毕业设计毕业论文毕业设计(论文)中小形变退火后410S铁素体不锈钢组织和性能的变化学院：机械工程学院专业：材料成型与控制工程姓名：闫白学号： 0712202081指导教师：方晓英教授毕业设计（论文）时间：二О一一年五月三日～五月三十一日共四周摘要本文将对中小形变锻造后在相同温度，不同时间退火后的410S铁素体不锈钢进行微观组织观察、硬度比较和织构分析，研究再结晶和形变以及退火时间的关系。
结果表明：（1）热轧态的410S试样，在1200℃下退火5min可以使碳化物比较充分的溶解，获得比较均匀的组织和粗晶。
（2）锻造后的金属，其硬度值会提高，这是由于变形产生了畸变能，储存在内部，以及加工硬化的缘故。
（3）在相同的退火温度800℃下，在不同的退火时间（5min，0.5h，1h）都会经过回复、再结晶、晶粒长大三个阶段。
这个过程中会有碳化物析出，并会产生少量的低碳马氏体。
（4）热轧态410S样品经1200℃下退火5min的预处理，在27%形变800℃退火完全再结晶时间为0.5h，在57.9%形变800℃退火完全再结晶时间接近1h。
（5）变形量越大，其变形后硬度越低，完全再结晶时间越长。
这这是由于变形量越大，变形速率越大，变形热就越多，一定程度上消除了残余应力，从而其硬度值越低；在再结晶过程中，要释放变形热，所以变形热越多，其完全再结晶时间越长。
（6）在退火的过程中，随着退火时间的延长，金属的硬度值会不断下降。
（7）27%形变锻压后，其硬度值在白灰两个区域差值较大，正好验证了取向依赖性，即变形过程中，某些区域硬化程度高，其硬度就高；某些区域硬化程度低，其硬度就低。
（8）27%形变-800℃-5min，27%-800℃-1h 和57.9%形变-800℃-1h都具有（110）和（211）织构，而57.9%形变-800℃-5min只有（110）织构。
退火工艺对汽车用430铁素体不锈钢组织与力学性能的影响
退火工艺对汽车用430铁素体不锈钢组织与力学性能的影响马薇;张立军
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2024(53)6
【摘要】对热轧态430铁素体不锈钢进行了不同温度和保温时间的退火处理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机等研究了不同退火处理对430铁素体不锈钢组织与力学性能的影响。
结果表明:退火态430不锈钢组织由铁素体和黑色析出相组成。
随着退火温度的升高、保温时间的增加,430不锈钢中铁素体晶粒尺寸先减小后增大,析出相数量先减少后增多。
退火温度850℃、保温10 min的430不锈钢组织中晶粒细小均匀,析出相数量最少,其抗拉强度为663.3 MPa,伸长率为32.4%,强塑性匹配较好。
因此,850℃退火保温10 min为430铁素体不锈钢的理想退火工艺。
【总页数】5页(P57-61)
【作者】马薇;张立军
【作者单位】长春工业大学汽车工程学院;长春工业大学材料科学与工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TG156.2
【相关文献】
1.铌钛对430铁素体不锈钢第二相析出及力学性能的影响
2.热轧退火工艺对铁素体不锈钢微观组织和r值的影响
3.退火工艺对铁素体不锈钢SUS410L热轧钢板组
织和性能的影响4.不同热输入对430铁素体不锈钢焊接接头力学性能的影响5.退火工艺对T4003高强度铁素体不锈钢组织和性能的影响
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1Cr17铁素体不锈钢铸轧薄带的组织和织构特征
ａｎｄ １７１０℃，ｅｑｕｉａｘｅｄ，ｅｑｕｉａｘｅｄ ａｎｄ ｃｏｌｕｍｎａｒ ｍｉｘｅｄ，ｃｏｌｕｍｎａｒ
ｗｅｒｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＥＢＳＤ．Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｉｐ ｗｉｔｈ ｅｑｕｉａｘｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｗｅａｋ ａｎｄ ｒａｎｄｏｍ ｔｅｘｔｕｒｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｉｐ ｗｉｔｈ ｃｏｌｕｍｎａｒ ｇｒａｉｎｓ
Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｅｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｔｒｉｐ ｃａｓｔ １Ｃｒｌ ７ ｆｅｒｒｉｔｉｃ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ
（Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ，１１０００４，Ｌｉａｏ，王国栋
１１０００４）
（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
摘要：本文研究了１Ｃｒｌ７铁索体不锈钢在双辊薄带铸轧条件下，不同的浇注温度对铸带组织和 织构的影响规律。在１６００℃、１６４０℃、１７１０℃三个不同的浇注温度下，分别得到了等轴晶铸态 组织、等轴晶与柱状晶混合铸态组织及全柱状晶铸态组织的铸带。利用ＥＢＳＤ技术对铸带进行 了晶粒取向分析。结果表明，等轴晶组织的铸带织构分散，强度很弱，而柱状晶组织的铸带则 表现出显著的（００１＞∥ＮＤ织构特征。不同组织的铸带经轧制和退火处理后，等轴晶组织的铸带 较柱状晶组织的铸带形成更强的有利于成型性的｛１１１｝卜纤维织构。 关键字：１Ｃｒｌ７，铸轧，组织｝织构；ＥＢＳＤ
２结果与讨论
２．１铸带组织特征 在不同的浇注温度条件下，获得了不同类型的铸带组织。如图１所示，当浇注温度为 １６００℃时，铸带从表层至中心全部由等轴晶组成，晶粒平均尺寸约为２０４ｔｔｍ。当浇注温度 为１６４０℃时，铸带由表层的柱状晶区和中心的等轴晶区组成，晶粒平均尺寸约为２２１ｔｉｍ。 当浇注温度在１７１０℃时，铸带几乎完全由两层柱状晶组成，柱状晶从表面向中部生长直至 会合，晶粒平均尺寸３ｌＯｔｔｍ。 在凝固过程中，过冷度是影响形核率的关键因素之一，过冷度越大，形核率越大［６｜。 采用双辊薄带铸轧技术生产铸带具有很高的凝固速率，在铸辊表面容易引发非均质形核。在 铸辊相同的冷却条件下，过冷度的大小由熔体的过热度即由浇注温度决定。浇注温度 １６００℃时较１７１０℃时具有更大的过冷度和更大的形核率。图１中等轴晶铸带（ａ）、（ｂ）与 柱状晶铸带（ｅ）、（ｆ）表面晶粒分布密度的不同证实了这一点，前者与后者相比表面晶粒较 小，分布密度较大。浇注温度在１６４０℃时，铸带表面的晶粒分布密度则介于等轴晶铸带与 柱状晶铸带之间。 熔体在铸辊表面形核以后，最终会形成等轴晶还是柱状晶，这取决于这些核心之后的生 长状况。凝固组织生长主要受两个因素制约，一个是液相的过冷度，另一个是固／液界面前 沿液相的温度梯度。根据垂直长大机制（Ｎｏｒｍａｌ 温度梯度较大时会导致凝固时形成柱状晶组织。 当浇注温度在１６００℃时，熔体过冷度大，晶粒生长较快，铸带表面出现一层细小的等 轴晶激冷层。但是，随着固／液界面向中部移动，因铁素体不锈钢热传导系数较高，固／液界 面前沿的温度梯度因传热较快而变小，整个液相区的温度趋于均匀，使液相内部同时形核而 凝固，导致整个铸带呈现出完全等轴晶组织。由于铸带中心液相的过冷度比表面小，而且冷 却也比表面慢，形成的晶核数目减少，所以，在中心形成了比表面更加粗大的等轴晶，这与 模铸时铸锭形成中部等轴晶区的原理相同［８Ｉ。 当浇注温度在１６４０℃时，在柱状晶生长的后期，固／液界面前沿的温度梯度不够大，出 现了成分过冷，柱状晶末端产生颈缩，熔断脱离后形成了等轴晶。 当浇注温度在１７１０＂Ｃ时，固／液界面前沿的温度梯度增大，成为影响成分过冷的主要因 素。如果固相前沿液相中的温度梯度大到和液相的平衡凝固温度线相切时，液相中就不会出 现成分过冷［９］。正是足够高的温度梯度，避免了在固／液界面前沿出现成分过冷或外来核 心，限制了晶粒的横向生长，导致形成了发达的柱状晶组织。双辊铸轧过程中，热量是从熔 体内部沿垂直于接触的水冷铸辊表面的方向传输，与定向凝固过程中的热量传输很相似。定 向凝固过程中，通过采用高的浇注温度，在铸型顶部和侧面安置加热体以及在铸型底部用水 和气强烈冷却，以提高固液界面前沿的温度梯度来产生发达的柱状晶组织。 ２．２铸带织构特征 从图２可以看出，等轴晶铸带的织构强度较弱且呈随机分散状态，与较低的浇注温度条 件下熔体迅速凝固，使得凝固组织形核率很高而晶粒的择优取向生长却受到限制有关。柱状 晶铸带则表现出显著的＜００１＞∥ＮＤ纤维织构特征，这归因于柱状晶的选择生长机制（Ｓｅｌｅｃ－
热控凝固工艺对薄壁变截面铸件凝固组织和力学性能的影响
热控凝固工艺对薄壁变截面铸件凝固组织和力学性能的影响郝新;孙裁云;郭敏;介子奇;杨敏;刘鼎元;张军【期刊名称】《铸造技术》【年(卷),期】2024(45)3【摘要】先进航空发动机用机匣等高温合金构件不断向结构复杂化和薄壁轻量化发展,易导致充型困难、组织不均匀和凝固缺陷等问题,对该类铸件的精密铸造技术和工艺控制提出了新的挑战。
针对上述问题,文中比较了常规铸造工艺与热控凝固工艺下K4169合金薄壁变截面特征件的充型情况、缩松、组织以及力学性能,并对热控凝固工艺参数进行了探索。
结果表明,在常规铸造工艺下,特征件薄壁部位的充型率仅为26%,变截面部位出现了缩松。
采用浇注温度为1360℃的热控凝固工艺可以使铸件薄壁部位的充型面积提高226%,显著减少铸件中的缩松,获得了细小的晶粒组织,平均晶粒尺寸为624μm,二次枝晶间距为116μm,Laves相的数量相对较少。
同时,由于低浇注温度的热控凝固工艺有效实现了凝固组织细化和缺陷控制,合金在700℃条件下的抗拉强度提高了7%,伸长率由6%提高至8%。
【总页数】9页(P270-278)【作者】郝新;孙裁云;郭敏;介子奇;杨敏;刘鼎元;张军【作者单位】西北工业大学凝固技术国家重点实验室;中国航发南方工业有限公司;西安工业大学材料与化工学院【正文语种】中文【中图分类】TG132.3【相关文献】1.不同拉速对变截面DZ417G高温合金定向凝固组织的影响2.顺序凝固原理在薄壁大平面铸件工艺设计中的应用3.Al-3.46Cu-5.70Si合金变截面铸件定向凝固宏观偏析研究4.薄壁球铁铸件铸造工艺CAD及凝固模拟5.立式离心铸造ZL205A铝合金薄壁铸件的凝固组织因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
退火温度对铁素体基轻质钢组织与力学性能的影响
退火温度对铁素体基轻质钢组织与力学性能的影响董超;许礽翀;钱灵锋;朱旭东;何燕霖;李麟【摘要】为了满足汽车轻量化的要求,研制轻质钢迫在眉睫.设计了一种成分(质量分数,％)为Fe-0.25C-3.5Mn-8Al的铁素体基轻质钢,研究了在不同热处理条件下,试验钢的显微组织与力学性能之间的关系.结果表明,冷轧试验钢具有较高的抗拉强度和屈服强度,但断后伸长率较低.退火处理后冷轧试验钢的性能有大幅改善,经过950℃×50 s+400℃×3 min处理后,其强塑积可达22 451MPa·％.随着退火温度的升高,钢中奥氏体含量逐渐增多,κ-碳化物逐渐溶解直至消失.拉伸变形后部分奥氏体发生转变,奥氏体稳定性参数与强塑积成正比.%To satisfy the requirement of lightweight vehicles,the research of lightweight steel is urgent.A ferritic lightweight steel having a composition of Fe-0.25C-3.5Mn-8Al (mass fraction,％)was designed.Then the relationship between microstructure and mechanical properties of the test steel in different heat treatment conditions was investigated.The results showed that the coldrolled steel had both high tensile strength and yield strength,but low elongation.After annealing treatment,the mechanical properties of cold rolled test steel were greatly improved.i.e.,after annealing at 950 ℃ for 50 s,then rapidly cooling to 400 ℃ and holding for 3 min,the product of strength and elongation of th e test steel could reach up to 22 451 MPa · ％.With the increase of annealing temperature,the amount of austenite in the test steel increased,the κ-carbides resolved and disappeared gradually.Partial austenite transformed during tensile deformation,and the austenitestability parameter was directly proportional to the product of strength and elongation.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】5页(P5-9)【关键词】铁素体基轻质钢;退火温度;κ碳化物;显微组织;力学性能【作者】董超;许礽翀;钱灵锋;朱旭东;何燕霖;李麟【作者单位】省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院,上海200072【正文语种】中文在现在和未来的汽车上，汽车的减重成为减少CO2排放和降低燃油消耗的关键手段。
《2024年双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织影响机理实验研究》范文
《双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织影响机理实验研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，金属材料的制备工艺和性能要求日益提高。
双辊薄带振动铸轧技术作为一种新型的金属材料制备技术，具有生产效率高、材料性能优异等优点，在工业生产中得到了广泛应用。
然而，该技术的凝固组织形成机制及振动工艺对凝固组织的影响机理仍需进一步研究。
本文以双辊薄带振动铸轧振动工艺为研究对象，通过实验研究其凝固组织的形成过程及影响因素，旨在为双辊薄带振动铸轧技术的优化提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用纯铝作为研究对象，选用合适的合金元素进行掺杂，以获得所需的材料性能。
2. 实验方法（1）双辊薄带振动铸轧设备搭建与调试；（2）设计不同的振动工艺参数，包括振动频率、振幅等；（3）进行双辊薄带振动铸轧实验，记录实验数据；（4）对铸轧后的样品进行金相组织观察、显微硬度测试等性能测试；（5）分析实验数据，探讨振动工艺对凝固组织的影响机理。
三、实验结果与分析1. 凝固组织的形成过程在双辊薄带振动铸轧过程中，金属液在辊轮的挤压和振动作用下，逐渐形成凝固组织。
通过金相组织观察，发现凝固组织主要由树枝晶、等轴晶等组成。
随着温度的降低和时间的延长，树枝晶逐渐长大并相互连接，形成连续的晶粒网络。
2. 振动工艺对凝固组织的影响（1）振动频率的影响实验发现，在一定范围内增加振动频率，可以细化凝固组织的晶粒尺寸。
这是因为高频振动能够使金属液在凝固过程中产生更多的形核点，从而促进晶粒的细化。
然而，当振动频率过高时，可能会对铸轧过程产生不利影响，导致组织粗大。
（2）振幅的影响振幅的大小也会对凝固组织产生影响。
适当增加振幅可以使金属液在凝固过程中得到更好的搅拌和混合，有利于晶粒的均匀分布。
然而，过大的振幅可能导致金属液溅射和波动加剧，反而对凝固组织产生不利影响。
3. 凝固组织的性能分析通过对铸轧后的样品进行显微硬度测试，发现经过适当的振动工艺处理后，样品的显微硬度得到提高。
退火对薄板坯冷轧用料组织性能的影响
关 键词 ： 薄板 坯 连铸连 轧 ； 织性能优 化 ；Ｐ Ｃ； 学性能 ； 组 ＳＨ 力 冷轧 基料
摘 要： 为使薄板坯连铸连轧产品满足冷轧要求， 需要 降低屈服强度。从在线优化轧后冷却段 工 艺 即在 线 退 火的 角度研 究控制 冷轧 基料 的 强度 ， 组 织形 态及 晶粒尺 寸方 面探 索轧后 退 火 从
本文对薄板坯连铸连轧产品和传统技术产品组织和使用性能加以比较 ， 本着采用在线退火工艺思想 ， 从 改变组织形态及 晶粒大小方面人手探讨轧后退火工艺对组织性 能的影响 ， 从而进一步降低冷轧基料的屈服 强度 ， 使之适合冷轧要求。
１ 实验材料和研 究方法
１ １ 实验 材料 ．
实验材料来 自某 Ｆ Ｓ Ｔ Ｒ生产线所生产的冷轧料 Ｓ Ｈ ， Ｐ Ｃ 以及某常规生产线厚坯所生产 的 Ｓ Ｈ Ｐ Ｃ低碳板带
钢 。各 试样 的化 学成 分 见表 １ 。
表 １ 试样 的化学成分
１ ２ 研究 方 法 ．
为使薄板坯连铸连轧产品满足冷轧要求 ， 需要降低强度。由于薄板坯轧制 的产品晶粒细小 ， 畸变能高 ，
强度大。这里采用减小细晶强化效果来降低冷轧基料强度 。因此 ， 用退火的办法来粗化细晶组织 ， 进而降低
第３ ４卷
第３ 期
河北联合大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕ ｎｌ ｆ ｂ ｉ ｎｔ ｎｖｒｉ （ ａ ｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｏｒａ ｅ Ｕ ｉ ｄＵ ｉｅｓｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄｔｎ ｏ Ｈｅ ｅ ｔ ｕ ｅ ｉ
Ｖ １３ Ｎ ． ｏ． ４ ｏ３
２１ ０２年 ７月
Ｊ １２ １ ｕ．０ ２
文章编号 ：０５２ １ （ ０ ２ ０ － ６ －４ ２ ９ －７ ６ ２ １ ） ３０ ７０ ０
铁素体不锈钢中合金元素对韧性及晶界腐蚀的影响
2020年 第11期热加工31H热处理eatTreatment铁素体不锈钢中合金元素对韧性及晶界腐蚀的影响苏学虎江苏万恒铸业有限公司 江苏滨海 224500摘要：通过对0Cr16Ni6不锈钢表面硬度偏低试样分别进行维氏硬度、金相分析以及全谱直读光谱分析，基本明确表面硬度偏低非元素贫化所致，而是表面增碳引起的。
关键词：0Cr16Ni6；真空热处理；表面硬度偏低；贫化；表面增碳1 C 、N 及显微组织对17Cr 不锈钢韧性影响不锈钢用真空感应电炉熔炼成10kg 钢锭，再热轧为7mm 厚钢板，然后在800℃退火1h 空冷。
加工成4mm 厚试样做冲击试验。
以w C+N =0.03%为分界，前后对应的断裂转变温度截然相反，而且正好对应相组织上单相铁素体与铁素体加回火马氏体双相组织的分界线。
在单相铁素体中，随着碳＋氮含量的降低，韧性提高，分析发现17Cr 钢稳定的铬碳氮化物沉淀的出现是与在800℃退火时的再结晶过程是一致的，即对于单相铁素体组织随着碳＋氮含量的降低，韧性得到改善，主要因为减少了沉淀相数量。
对铁素体和回火马氏体双相组织中随着碳＋氮的含量增加，韧性有改善的倾向，这是因为如果碳＋氮含量增加，回火马氏体的体积比也增加，在900℃高温下转变为奥氏体，在冷却时转变为细微组织，如果在高温下共存奥氏体相，由于奥氏体的形变应力比铁素体大得多，热轧时铁素体相形变比平均形变大，在退火时容易生成细微的再结晶晶粒[1]。
但是，在双相组织中随着碳＋氮含量的继续增加，韧性逐渐恶化，这种现象可归因于相变量的增加发生了晶粒细化作用，而晶粒粗化在1100℃就已经发生了，因为钉扎在再结晶原始晶粒的碳氮化物在持续高温下溶解，晶界失去约束力而发生迁移，形成粗晶。
如果回火马氏体占的比例大，钢在退火时就容易形成细晶粒组织，这种晶粒细化作用消除了沉淀相的增加对韧性的不利影响。
铁素体不锈钢要想得到推广，必须解决H A Z 区的脆化问题，特别是焊缝附近粗晶粒的脆化。
凝固组织对超低碳铁素体不锈钢皱褶和深冲性的影响
2010年第2期宝 钢 技 术凝固组织对超低碳铁素体不锈钢皱褶和深冲性的影响杜 伟1,2,江来珠1,孙全社1,余海峰1,刘振宇2(1.宝山钢铁股份有限公司,上海 200431;2.东北大学,辽宁 沈阳 110004) 摘要:为了研究凝固组织对超低碳铁素体不锈钢成形性的影响,采用XRD 和SE M 等分析手段详细研究了材料的皱褶和深冲性能。
研究发现:相对于等轴晶的试样,柱状晶试样展示了更高的皱褶高度,这主要同柱状晶试样中存在明显的晶粒簇有关;经最终的再结晶退火后,等轴晶试样也展示了更好的深冲性能,这同等轴晶试样形成了强烈的γ纤维织构紧密相关。
关键词:凝固组织;铁素体不锈钢;深冲性;皱褶;织构中图分类号:TG 142.71 文献标志码:B 文章编号:1008-0716(2010)02-0025-05Effect of the Solid i f i c a t ion Structure on the R i d gi n g and D ra wa b il ity ofUltra L ow C a rbon Fer r it i c Sta i n less SteelD U W ei1,2,J I AN G L a izhu 1,SU N Q uan sh e 1,Y U H aifeng 1an d L I U Zh enyu2(1.Ba oshan I r on &Stee l C o .,L td.,Shangha i 200431,C h i na;2.Nor thea stern Un i ver sity,Shenyang 110004,L i aon i n g,C h i na ) Abstrac t:I n order t o inve stiga te the effect of the solidifica tion struc tur e on the f or m ability of ultra l ow carbon ferritic stainless steel,this work studies the ridging phenom enon and the deep 2drawing p r ope rty in deta il and the ana lytical m ethods adop ted were X 2ray diffrac tion (XRD )and scanning e lec tr on m icr oscope (SE M ),etc .The result shows that the colum nar gra in s peci m en had a higher ridging height than the equiaxed grain speci m en,which was m a inly attributed to the f or 2m ation of gr a in colonies in the colum na r grain speci m en.After final recrysta llizati on annealing,the equiaxed grain s peci m en obtained an excellent deep 2dra wing p r ope rty,which is nela ted t o its high 2e r intensity γ2fibe r texture .Key wor ds:s olidifica tion structure;f e rritic sta inless steel;dra wability;ridging;texture获国家自然科学基金(编号:50734002)以及中信铌基金(编号:2010-D046)的资助杜 伟 博士 年生 年毕业于东北大学现从事不锈钢产品开发工作 电话 6352 5@60 前言铁素体不锈钢因其具有低的成本、优良的抗腐蚀性能以及良好的表面质量被广泛应用在厨房、家用电器以及装饰用品等各个方面。
【技术】铁素体轧制技术及意义
【技术】铁素体轧制技术及意义铁素体区轧制技术即相变控制轧制，又称低温热机械控制，是近几年发展起来的一种新的轧制工艺。
这一新技术，可以生产出高延伸率的带卷，并具有成本低、生产率高、产品质量高等优点，已经成为热轧带钢生产工艺的一个重要发展方向。
传统的轧制工艺，即奥氏体轧制工艺，采用高的加热温度、高的开轧温度、高的终轧温度和低的卷曲温度。
而铁素体区轧制工艺则要求粗轧在尽量低的温度下使奥氏体发生变形，以增加铁素体的形核率，精轧则在铁素体区进行，随后采用较高的卷取温度，以得到粗晶粒铁素体组织，降低热轧带钢的硬度。
传统的热轧工艺要求精轧温度在相变转变点之上，以避免在相变区内进行轧制，否则，就会由于流变应力的突变造成带钢力学性能不均匀及最终产品的厚度波动。
而铁素体轧制则是在轧件进人精轧机前，就完成奥氏体向铁素体的相变。
粗轧仍在全奥氏体状态下完成，然后通过精轧机和粗轧机之间的超快速冷却系统，使带钢温度在进人第一架精轧机前降低到相变点以下。
显然，由于铁素体区轧制的钢坯加热温度比常规轧制低，因此可以大幅度降低加热能耗，加热炉的产量也得以提高。
低的加热温度还可减少轧辊温升，从而减少由热应力引起的轧辊疲劳龟裂和断裂，降低轧辊磨损；低温轧制还可降低二次氧化铁皮的产生，提高热轧产品的表面质量，同时也可提高酸洗线的运行速度。
生产实践已证明，用铁素体区热轧所生产的超薄带钢代替传统的冷轧退火带钢，可大大降低生产成本。
这项技术最早是在20世纪80年代末由比利时钢铁研究中心研究开发，被成功地应用于比利时的CockerillSambre钢厂，生产1毫米以下超薄规格、具有良好深冲性能的热轧带钢，以取代部分冷轧产品。
到现在其生产总量已经超过300万吨,年产量已经达到50万吨的规模。
随后，美国的LTV钢公司，意大利的Arvedi钢公司，德国的TKS和EKO、墨西哥的HYLSA、泰国的NSM等企业也取得了铁素体区热轧工业化生产的成功，并取得良好的经济效益。
《双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织影响机理实验研究》范文
《双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织影响机理实验研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，金属材料的制备工艺日益受到重视。
双辊薄带振动铸轧技术作为一种新型的金属材料制备方法，其独特的工艺特点使得它成为研究凝固组织形成机理的重要手段。
本文将针对双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织的影响机理进行实验研究，以期为金属材料制备工艺的优化提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所采用的金属材料为纯铝，其纯度达到99.9%《双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织影响机理实验研究》篇二一、引言随着现代工业的快速发展，金属材料的制备工艺及性能要求日益提高。
双辊薄带振动铸轧技术作为一种新型的金属材料制备方法，具有高效率、高质量和低能耗等优点，被广泛应用于各种金属材料的生产中。
本文将重点研究双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织的影响机理，以揭示其内部规律，为金属材料制备工艺的优化提供理论依据。
二、实验原理与目的在双辊薄带振动铸轧过程中，振动工艺的引入能够有效改变金属液的流动状态，从而影响凝固组织的形成。
本实验通过研究振动参数对凝固组织的影响，探讨其影响机理，为进一步提高双辊薄带振动铸轧技术的工艺水平提供理论支持。
三、实验材料与方法1. 实验材料本实验选用纯铝作为研究对象，以分析其凝固组织的形成过程及影响因素。
2. 实验方法（1）设计不同振动参数下的双辊薄带振动铸轧实验；（2）观察并记录各参数下凝固组织的形貌；（3）运用图像处理软件分析凝固组织的结构特点；（4）结合理论分析，探讨振动工艺对凝固组织的影响机理。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验观察，我们发现不同振动参数下，双辊薄带振动铸轧的凝固组织呈现出不同的形貌特点。
具体表现为：随着振动频率和振幅的增加，凝固组织的晶粒尺寸逐渐减小，晶界更加清晰。
2. 影响机理分析（1）振动工艺对金属液流动的影响双辊薄带振动铸轧过程中，振动工艺能够改变金属液的流动状态，使其在凝固过程中更加均匀。
基体组织和过时效温度对冷轧连续退火DP钢组织性能的影响研究
基体组织和过时效温度对冷轧连续退火DP钢组织性能的影响研究摘要：针对三种不同的初始基体组织（F+P，B，M），利用电阻炉和盐浴炉模拟连续退火工艺，研究了基体组织和过时效温度对冷轧连续退火DP钢组织性能的影响。
结果表明，经连续退火工艺处理，B和M基体得到细小的呈纤维状分布的第二相，而F+P基体得到呈网状分布的尺寸粗大的第二相；在450℃-250℃过时效时，随过时效温度降低，第二相组织由贝氏体向马氏体过渡；在250℃过时效，B和M基体塑性好于F+P基体，这可归因于纤维状的形貌使基体与第二相在变形过程中界面结合力更强，推迟了孔洞的过早形成。
而在350℃和450℃过时效，B和M基体塑性小于F+P基体，这可归因于碳化物在贝氏体和退火马氏体中分布更弥散，与基体较弱的结合力导致变形时孔洞形成的几率更大。
关键词：基体，过时效温度，连续退火，双相钢，组织性能Effect of Matrix and Overaging Temperature on Microstructures and Properties of Cool Rolled and Continuous Annealed DP SteelAbstract: The effect of different matrix (F+P, B and M) and overaging temperature on microstructures and properties of cool rolled and continuous annealed DP steel was investigated, by the aid of electrical resistance furnace and salt-bath furnace simulating continuous annealing process. The results show that B and M matrix attain fine and fiber second phase, while F+P matrix attain coarse and netlike second phase after continuous annealing process. Second phase is transited from bainite to martensite with reducing overaging temperature. Overaging at 250℃, plasticity of B and M matrix is superior to F+P matrix which attributes to the former owing excellent combination of phase interface for restraining cavity forming during the deformation. But plasticity of the former is inferior to the latter when overaging at 350℃and 450℃, which attribute to weak combination between brittle carbide and matrix, and more dispersed carbide leading to improve cavity forming probability in the former microstructure.Key words: matrix, overaging temperature, continuous annealing, dual phase steel, microstructure and property前言DP（dual phase）钢是新一代高强钢，以其良好的强塑配合，较高的初始加工硬化速率，低的屈强比，而广泛应用于汽车领域[1-3]。
冷轧带罩式炉退火后容易出现的问题原因及解决措施
冷轧带钢经罩式炉退火后容易出现的问题原因及解决措施退火后容易出现氧化，高温氧化及保护气体不纯氧化。
带钢过硬或软，带钢粘结可以降低出炉温度，Q料易氧化。
保温时间短升温速度快都会导致带钢硬。
轧机张力大会影响粘接，还有板型卷型等都有影响冷轧带钢在退火过程中发生哪些组织性能变化?退火：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理[1]工艺。
目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。
退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。
1、金属工具使用时因受热而失去原有的硬度。
2、把金属材料或工件加热到一定温度并持续一定时间后，使缓慢冷却。
退火可以减低金属硬度和脆性，增加可塑性。
也叫焖火。
退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（退火温度），大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础（图1）。
各种钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度，视具体退火目的的不同而在各该钢种的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一温度。
各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。
重结晶退火应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。
其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。
加热和冷却都是缓慢的。
合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。
这种退火方法，相当普遍地应用于钢。
钢的重结晶退火工艺是:缓慢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢或过共析钢）以上30～50℃，保持适当时间，然后缓慢冷却下来。
通过加热过程中发生的珠光体（或者还有先共析的铁素体或渗碳体）转变为奥氏体（第一回相变重结晶）以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体(或者还有先共析铁素体或渗碳体)。
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要：冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。
本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。
冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等，金属的强度、硬度增加，而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。
热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善，使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。
关键词：冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势，实现钢铁强国的目标，必须促进科技进步，提升企业技术装备和工艺水平。
随着科学技术的发展，轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制，而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。
冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。
冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。
由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。
热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。
热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化，另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。
本文从冷、热轧制工艺的角度出发，来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。
1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化，多晶体金属经冷却变形后，用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样，会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。
变形量越大，拉长的越显著。
当变形量很大时，各个晶粒已不能很清楚地辨别开来，呈现纤维状，故称纤维组织。
退火温度对00Cr12TiNb不锈钢组织和性能的影响
退火温度对00Cr12TiNb不锈钢组织和性能的影响00Cr12TiNb不锈钢是典型的超低碳氮铁素体不锈钢，被广泛应用于汽车排气系统和厨具等领域，工业应用要求该钢种具有良好的成形性能和耐腐蚀性能。
一般认为改善铁素体不锈钢的深冲性能主要是降低间隙元素(C、N)的含量，改善晶体取向，发展织构组织。
降低间隙元素(C、N)含量可采用Nb、Ti双稳定化，发展织构组织则取决于合适的冷轧和退火工艺，而退火温度是影响晶粒尺寸分布和不同尺寸晶粒织构特征的最主要因素，在不同的退火温度下，晶粒尺寸分布和织构类型区别较大。
因此，研究退火温度对00Cr12TiNb铁素体不锈钢组织和性能的影响有着重要意义。
本文以00Cr12TiNb铁素体不锈钢为研究对象，采用金相显微镜、扫描电镜和力学性能测试来研究退火过程中00Cr12TiNb铁素体不锈钢组织和性能的变化，旨在为实际生产中工艺参数的优化提供参考。
实验原料为手工电弧炉熔炼的铸锭，其主要成分(质量分数，%)为：0.01C，0.41Si，0.25Mn，0.027P，0.005S，11.32Cr，0.50Nb，0.25Ti，0.009N，Fe余量。
铸锭在室温条件下锻造开坯，始锻温度1050℃，终锻温度890℃，锻造变形量60%。
之后将钢板切成15mm×10mm×8mm的试样，采用SX2-2.5-12箱式电阻炉进行退火处理。
为了观察再结晶后晶粒生长过程，退火工艺为：不同温度(860、890、920、950和980℃)保温3min，空冷。
00Cr12TiNb不锈钢在920℃以下退火时，主要发生组织的回复和小部分晶粒的再结晶；920℃开始再结晶，950℃时再结晶组织达到最佳，980℃时再结晶晶粒明显粗化。
在退火过程中，00Cr12TiNb铁素体不锈钢在晶内和晶界弥散析出了NbTi(C，N)，随退火温度的升高，NbTi(C，N)的析出量明显增加，当退火温度达到950℃时析出量最多。
《冷轧和退火工艺对27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢组织和性能的影响》范文
《冷轧和退火工艺对27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢组织和性能的影响》篇一冷轧与退火工艺对27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢组织和性能的影响一、引言随着现代工业的快速发展，不锈钢作为一种重要的金属材料，其性能和结构对生产工艺的要求日益严格。
27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢以其优异的耐腐蚀性、高温强度和良好的加工性能，广泛应用于石油、化工、电力等重要领域。
本文将重点探讨冷轧和退火工艺对27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢组织和性能的影响。
二、冷轧工艺冷轧是一种常见的金属加工工艺，它通过在常温下对金属进行塑性变形，以改变金属的物理和化学性质。
对于27Cr-4Mo-2Ni 铁素体不锈钢而言，冷轧可以改变其微观组织结构，从而提高其机械性能和加工性能。
冷轧过程中，由于金属的塑性变形，晶粒被拉长和破碎，形成了更多的位错和亚结构。
这些变化使得金属的强度和硬度得到提高，同时也会影响其塑性和韧性。
此外，冷轧还可以改善金属的表面质量，使其更加光滑和均匀。
三、退火工艺退火是一种热处理工艺，它通过加热和冷却过程，使金属内部组织得到调整和优化。
对于经过冷轧的27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢而言，适当的退火处理可以消除冷轧过程中产生的内应力和位错，恢复金属的塑性和韧性。
退火过程中，金属内部的晶粒会重新排列，形成更加均匀和稳定的组织结构。
此外，退火还可以改善金属的耐腐蚀性和加工性能，提高其综合性能。
四、冷轧与退火对组织和性能的影响（一）对组织的影响冷轧和退火工艺对27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢的微观组织结构有显著影响。
冷轧过程中，晶粒被拉长和破碎，形成更多的位错和亚结构。
而适当的退火处理可以消除这些内应力和位错，使晶粒重新排列，形成更加均匀和稳定的组织结构。
（二）对性能的影响冷轧和退火工艺对27Cr-4Mo-2Ni铁素体不锈钢的机械性能、耐腐蚀性和加工性能都有显著影响。
冷轧可以提高金属的强度和硬度，但同时也会降低其塑性和韧性。
钢的薄带铸轧技术的最新进展及产业化方向
专家论坛钢的薄带铸轧技术的最新进展及产业化方向刘振宇,王国栋(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) 摘要:对国内外钢的薄带铸轧技术发展情况进行了总结,结合实验室对耐侯钢、铁素体不锈钢和高锰T W I P/TR I P钢薄带铸轧的研究结论,对钢的薄带铸轧过程中的亚快速凝固和近终型成形引起的新的冶金学现象如表面负偏析、全等轴晶铸态组织以及消除带材边裂等进行了阐述,指出薄带铸轧有利于进一步提高材料性能。
初步明确了钢的薄带铸轧技术的产业化发展方向。
关键词:薄带铸轧;表面负偏析;铁素体不锈钢;T W I P/TR I P钢中图分类号:TF4 文献标识码:A 文章编号:1006-4613(2008)05-0001-08The latest Devel opment of Thin Stri p Casting and Rolling Technol ogy andI ndustrializati on D irecti onL i u Zhenyu,W ang Guodong(The State Key Laborat ory of Rolling Technol ogy and Conr olling Aut omati on,Northeastern University,Shenyang110004,L iaoning,China) Abstract:This paper su mmarizes the devel opment conditi ons of thin stri p casting and r ollingtechnol ogy at home and abr oad,and exp lains the ne w metallurgy phenomena resulted fr om meta-rap id s olidificati on and near net shape f or m ing in thin stri p casting and r olling p r ocess,such as nega2tive surface segregati on,t otal equiaxed crystal cast structure and eli m inating edge crack of stri p,etc.,on the basis of the research conclusi ons for weathering steel,ferritic stainless steel and T W I P/TR I P steel with high Mn in laborat ory,and points out thin stri p casting and r olling technol ogy is fa2vorable for further i m p r oving material p r operties and p reli m inary exp licates its industrial devel opmentdirecti on.Keywords:thin stri p casting and r olling;negative surface segregati on;ferritic stainless steel;T W I P/TR I P steel 随着我国经济建设的高速发展,钢铁工业作为国民经济的龙头和基础,正在以更快的速度迅猛发展。
《2024年双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织影响机理实验研究》范文
《双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织影响机理实验研究》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，双辊薄带振动铸轧技术作为一种先进的金属材料加工工艺，得到了广泛的关注和应用。
这种技术具有高效率、高精度、低能耗等优点，广泛应用于金属材料的生产中。
然而，铸轧过程中的振动工艺对凝固组织的影响却是一个复杂而重要的研究课题。
本文通过实验研究双辊薄带振动铸轧振动工艺对凝固组织的影响机理，以期为相关领域的研究和应用提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用纯铝作为研究对象，通过熔炼和精炼得到纯净的铝液。
2. 实验方法采用双辊薄带振动铸轧机进行实验，通过调整振动参数（如振动频率、振幅等），观察凝固组织的微观结构变化。
采用金相显微镜、扫描电镜等手段对凝固组织进行观察和分析。
三、实验结果与分析1. 振动工艺对凝固组织的影响实验结果表明，双辊薄带振动铸轧过程中，振动工艺对凝固组织具有显著影响。
随着振动频率和振幅的增加，凝固组织的晶粒尺寸逐渐减小，晶界更加清晰，组织更加致密。
这表明振动工艺有助于细化晶粒，改善凝固组织的微观结构。
2. 影响机理分析（1）振动作用：在铸轧过程中，振动作用可以打破金属液中的热毛细力，使金属液更加均匀地分布在双辊之间，有利于晶粒的形成和生长。
同时，振动作用还可以减小金属液中的气体和夹杂物含量，提高铸轧过程的纯净度。
（2）热场分布：振动工艺可以改善金属液的热场分布，使热量更加均匀地传递到铸轧界面，有利于晶粒的均匀生长和组织的致密化。
（3）应力场作用：振动工艺可以产生一定的应力场作用，使金属液在凝固过程中受到一定的压力作用，有助于晶粒的紧密排列和组织的致密化。
四、结论通过实验研究，我们得出以下结论：双辊薄带振动铸轧过程中的振动工艺对凝固组织具有显著影响。
振动工艺可以细化晶粒，改善凝固组织的微观结构，提高铸轧过程的纯净度和组织致密度。
这一研究成果为双辊薄带振动铸轧技术的应用提供了重要的理论依据，有望推动相关领域的技术进步和应用发展。
超纯铁素体不锈钢的再结晶行为研究
超纯铁素体不锈钢的再结晶行为研究超纯铁素体不锈钢是一种重要的材料，在诸多工业和科研领域都有广泛的应用。
超纯铁素体不锈钢具有良好的耐腐蚀性、高温强度和高塑性等性能，但其在加工过程中存在晶界的微观缺陷，这将对其性能产生重要影响。
因此，研究超纯铁素体不锈钢的再结晶行为对进一步提高材料的性能具有重要意义。
再结晶是指晶体在一定温度和应力下发生的晶体再排列和重组的过程。
在超纯铁素体不锈钢的再结晶行为研究中，主要关注晶界的形成、演化以及相应的力学性质变化。
首先，超纯铁素体不锈钢的再结晶过程通常发生在高温条件下。
通过恰当的加热处理，材料中的晶界开始发生运动和调整，从而形成新的晶界。
这种晶界的形成与再结晶的驱动力有关，包括应变能和表面能的平衡。
当这两种能量达到平衡时，晶界的移动和形成将达到稳定状态。
其次，再结晶过程中晶体的排列和重组对超纯铁素体不锈钢的性能产生重要影响。
再结晶后的晶粒具有一定的尺寸和取向，这将直接影响材料的力学性能。
例如，在再结晶后，晶粒尺寸的增大可以提高材料的塑性变形能力，而晶粒取向的改变则会影响材料的强度和韧性等性能。
再者，晶粒的再结晶行为还受到外部应力的影响。
在加工过程中，超纯铁素体不锈钢会受到一定的应力作用，这将引起晶粒的运动和重新排列。
外部应力对再结晶行为的影响可通过研究应力对材料性能的影响来进一步理解。
最后，了解再结晶行为对超纯铁素体不锈钢的应用具有指导意义。
通过研究再结晶行为，可以确定材料加热和变形条件，以改善材料性能。
例如，在制备超纯铁素体不锈钢的工艺中，再结晶行为的了解可以指导材料的加热时间、温度和参数控制，从而获得更优质的材料。
总结起来，超纯铁素体不锈钢的再结晶行为的研究对于提高材料的性能和指导其应用具有重要意义。
通过了解再结晶过程中晶界的形成与演化，晶体的排列和重组，以及外部应力的影响，可以为材料设计和制备提供科学可靠的依据。
进一步的研究不仅可以推动超纯铁素体不锈钢的应用发展，也有助于推动材料科学的进步。
铁素体不锈钢晶粒度
铁素体不锈钢晶粒度
晶粒度是指晶体的尺寸，即晶界之间的距离。
在铁素体不锈钢中，晶粒度的大小直接影响到其力学性能、耐蚀性能和加工性能。
一般来说，晶粒度越细小，材料的强度和韧性越高，耐蚀性能也越好。
相反，晶粒度越粗大，材料的强度和韧性就会下降，耐蚀性能也会受到影响。
那么，我们如何控制铁素体不锈钢的晶粒度呢？首先，合理的热处理工艺是关键。
通过热处理过程中的加热、保温和冷却等环节的控制，可以有效地控制晶粒的生长和形态。
合适的加热温度和保温时间可以促进晶粒长大，而快速冷却可以阻止晶粒的长大，从而获得细小的晶粒。
合金元素的添加也是控制晶粒度的重要手段。
通过添加一定量的合金元素，如钼、钛、铌等，可以有效地抑制晶粒的长大。
这些合金元素在合金中的溶解度有限，会形成相分离或形成细小的析出相，在晶界处形成强化作用，从而限制了晶粒的长大。
机械变形也是控制晶粒度的有效方法。
通过冷变形或热变形等加工工艺，可以引入大量的位错和晶界，从而限制晶粒的长大。
需要注意的是，虽然细小的晶粒有很多优点，但也存在一些问题。
比如，在高温下，细小的晶粒容易发生晶粒长大，从而降低材料的强度和韧性。
此外，晶粒细小还会导致材料易于形成应力集中，从
而影响其耐蚀性能。
铁素体不锈钢晶粒度的控制是一项复杂而重要的工作。
通过合理的热处理工艺、合金元素的添加和机械变形等手段，可以有效地控制铁素体不锈钢的晶粒度。
然而，需要根据具体的应用要求和材料特性来选择合适的控制方法。
只有在实际生产中不断优化和改进，才能获得具有理想晶粒度的铁素体不锈钢材料，以满足不同领域的需求。
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第21卷第1期2009年1月 钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel ResearchVol.21,No.1J anuary 2009基金项目:国家自然科学基金资助项目(50734002、50574018);973国家重点基础研究发展计划资助项目(2004CB619108)作者简介:刘海涛(19812),男,博士生; E 2m ail :liuhaitao81214@ ; 修订日期:2008208222铁素体不锈钢铸轧薄带凝固组织对冷轧退火带晶粒簇的影响刘海涛, 刘振宇, 邱以清, 王国栋(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)摘 要:研究了Cr17铁素体不锈钢铸轧薄带凝固组织对其冷轧退火带晶粒簇、成形性和皱折特性的影响。
利用电子背散射衍射技术对Cr17铁素体不锈钢铸轧薄带及相应的冷轧退火带进行了显微织构分析。
结果表明:①Cr17铁素体不锈钢铸轧薄带冷轧退火带的晶粒簇依赖于初始铸轧薄带的凝固组织类型;②柱状晶组织的铸轧薄带具有显著的{001}∥N D 晶体取向特征,而等轴晶组织的铸轧薄带晶体取向随机、分散;③等轴晶组织铸轧薄带比柱状晶组织铸轧薄带的冷轧退火带具有更少的{001}<110>晶粒簇和更多的{111}<112>、{111}<110>晶粒簇;④铸轧薄带的等轴晶组织比柱状晶组织有利于提高冷轧退火带的成形和抗皱性能。
关键词:铁素体不锈钢;凝固组织;晶粒簇;成形性;抗皱性能中图分类号:T G 11311 文献标识码:A 文章编号:100120963(2009)0120042205E ffect of Solidif ication Structure in Strip C ast Ferritic StainlessSteel on G rain Colonies of Cold 2R olled and Annealed B andL IU Hai 2tao , L IU Zhen 2yu , Q IU Y i 2qing , WAN G Guo 2do ng(State Key Laboratory of Rolling and Automation ,Northeastern University ,Shenyang 110004,Liaoning ,China )Abstract :The effects of different structures in strip cast Cr17ferritic stainless steel on the grain colonies ,ridging and formability of cold 2rolled and annealed band were studied.The cast strip s and cold 2rolled and annealed band were investigated by using electron backscattering diffraction (EBSD )analysis.The experimental results were as follows :first ,the grain colonies of Cr17ferritic stainless steel cast strip after cold rolling and annealing depended on the initial structure of cast strip.Second ,the columnar cast strip showed a strong {001}∥N D texture ,while the equiaxed strip showed a weak and random texture.Third ,equiaxed cast strip had less {001}<110>grain colony but much more {111}<112>and {111}<110>grain colony than columnar strip after cold rolling and annealing.Finally ,equiaxed structure of cast strip was in favor of formability and ridging resistance.K ey w ords :ferritic stainless steel ;solidification structure ;grain colony ;formability ;ridging resistance 铁素体不锈钢薄板大量应用于电器、装饰和厨具等领域,其典型的生产工艺流程是板坯连铸、热轧、热带退火、酸洗,随后冷轧、连续退火、酸洗、平整。
铁素体不锈钢在板坯连铸过程中容易产生发达的柱状晶,柱状晶比例有时甚至高达70%～80%。
柱状晶组织将恶化成品板的成形性,加剧表面皱折程度[1]。
因此,细化连铸坯组织,扩大等轴晶率成为改善铁素体不锈钢成形性和表面质量的主要手段[2～4]。
目前,部分不锈钢厂已经采用多种手段,如添加铌、钛等微合金元素,连铸过程中采用电磁搅拌,适当控制连铸二冷段冷却水流量等,但效果并不理想。
双辊薄带铸轧技术是将熔化后的钢水直接浇注到2支旋转轧辊的辊缝内,待钢水迅速凝固后直接形成薄带的短流程生产技术。
完整的铸轧工艺流程主要包括:铸轧成带,二次热压下,卷曲,冷轧,再结晶退火。
利用双辊铸轧技术生产铁素体不锈钢,不仅可省略热轧工序,缩短生产周期,降低成本,而且可利用铸轧过程中钢水迅速凝固这一特点,得到细小、均质的铸轧薄带,经轧制、退火后,获得具有良好成形性和抗表面皱折性能的成品板[5,6]。
国外学者已开展了双辊铸轧Cr17铁素体不锈钢薄带技术的研究,主要对铸轧薄带初始织构特征进行了分析[7,8]。
但到目前为止,尚未见有关铸轧薄带初始凝固组织类型对最终冷轧退火带微观织构、表面皱折及成形性影响的论述和报道。
因此,必需开展系统详细的研究工作,以对短流程Cr17铁素体不锈钢双辊铸轧工艺加以完善和补充。
笔者将Cr17铁素体不锈钢作为研究对象,以大量的实验室实验为基础,针对具有不同初始凝固组织的铸轧薄带进行轧制、退火对比实验。
利用电子背散射衍射(EBSD)技术检测了冷轧退火试样中与皱折、成形性密切相关的五种晶粒簇,重点研究了铸轧薄带凝固组织对冷轧退火带晶粒簇、表面皱折特性以及成形性的影响。
1 实验111 铸轧及后续轧制、退火工艺 实验用Cr17铁素体不锈钢的化学成分(质量分数,%)为:C0103,Si0124,Mn0180,S01004,P 01016,Cr1619,Ni01114。
原料在30kg中频感应电炉内加热熔化,1600～1700℃时浇入中间包,流经喷嘴在2支旋转的轧辊间形成熔池,最后从辊缝拉出大约1～2mm厚的铸轧薄带,空冷至室温。
实验中,熔池的侧封板、中间包、喷嘴需提前预热至1100℃以上。
为防止钢水氧化,中频感应炉和中间包内通氩气保护。
铸轧实验用铸轧机为竖直式双辊铸轧机,轧辊为水冷钢辊,辊身长252mm,铸轧速度v=012～014m/s,铸轧力F=110～510kN。
通过调整浇注温度分别获得完全柱状晶组织及完全等轴晶组织的铸轧薄带。
柱状晶组织及等轴晶组织铸轧薄带的后续处理工艺见表1。
将2种铸轧薄带加热至1100℃后都进行10%左右的小变形量热轧,以模拟完整铸轧流程中的二次压下工序,目的是平整板形,防止在冷轧过程中因变形不均而开裂。
随后保温,以模拟铸轧流程中的卷曲工序,经80%压下量冷轧后再进行退火。
112 组织、织构及成形性能、表面皱折检测 从铸轧薄带及冷轧退火后的成品带上分别截取铸态、冷轧退火(CRA)态试样,腐蚀后观察其金相组织,腐蚀液成分为20mL HCL+10mL HNO3+ 30mL C3H8O3,并制取试样进行EBSD微观织构检测,试样依次在100、200、600和1000号砂纸上机械磨平,然后进行电解抛光以去掉表面变形层,电解液成分为50mL HC LO4+750mLC2H5OH+140mL H2O,电解电压20V,电流015～210A。
使用安装在FEI Quanta600扫描电子显微镜上的OIM4000E BSD系统对电解试样的纵截面(N D2RD面)进行花样采集,所用自动采集软件为TSL OIM DAT A COLL EC2 TION416,数据分析软件为TSL OIM ANAL YSIS 416。
笔者关注的晶粒簇是与皱折特性、成形性密切相关的{001}<010>、{001}<110>、{112}<110>、{111}<110>、{111}<112>五种晶粒簇,计算各种晶粒簇的体积分数时偏差角设为20°。
分别用平均塑性应变比(r)和平均粗糙度(R a)考察成品板的成形性和表面皱折程度。
沿与平板轧向呈0°、45°和90°方向上制取标准拉伸试样,测得各方向的塑性应变比(r),而r=(r0°+2×r45°+r90°)÷4。
将沿平板轧向呈0°的标准拉伸试样经15%拉伸变形后,用TR300便携式粗糙度形状测量仪沿板宽方向测量其板面即得到R a值。
表1 轧制和退火工艺T able1 R olling and annealing conditions铸轧薄带初始厚度/mm热轧后厚度/mm保 温冷轧后厚度/mm模拟连续退火等轴晶210118850℃×3h0135860℃×3min 柱状晶1151125850℃×3h0125860℃×3min2 结果及分析211 铸轧薄带的组织及织构 图1为铸轧Cr17铁素体不锈钢薄带的外观形貌。
可见,铸轧薄带具有良好的板形和宽度控制。
在实验室条件下,经大量实验,特别是通过调整浇注温度,在1700℃和1600℃的浇注温度下分别获得了完全柱状晶组织及完全等轴晶组织的两种典型铸轧薄带(图2)。
完全柱状晶组织的铸带由发达的柱状晶组成,上下两层柱状晶从表层向内生长直至交・34・第1期 刘海涛等:铁素体不锈钢铸轧薄带凝固组织对冷轧退火带晶粒簇的影响 图1 铸轧C r17铁素体不锈钢薄带的外观形貌Fig11 Appearance of C r17stainless steel cast strip 汇,平均晶粒尺寸为30412μm。