铁素体区热轧高温卷取条件下IF钢的织构特征

第19卷第8期

2007年8月

钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel Research

Vol.19,No.8August 2007

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50104004)

作者简介:郭艳辉(19812),女,博士生; E 2m ail :gyh415@ ; 修订日期:2007203205

铁素体区热轧高温卷取条件下IF 钢的织构特征

郭艳辉1,　王昭东1,　孙大庆1,2,　刘相华1,　王国栋1

(1.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;2.鞍山钢铁集团公司技术中心,辽宁鞍山114021)

摘　要:研究了铁素体区热轧高温卷取条件下,2种不同成分的IF 钢的织构特征。结果表明,高温卷取后,普通

Ti 2IF 钢发生了完全再结晶,中心面和1/4面上形成了很强的<111>∥N D 再结晶织构;高强Ti 2IF 钢大部分晶

粒仍处于轧制状态,只有极少部分晶粒发生了再结晶,中心面和1/4面上形成的织构组分以<110>∥RD 为主,

<111>∥N D 再结晶织构较弱。织构分析表明,2种钢的表面织构均较弱,普通Ti 2IF 钢表面上<001>∥N D

组分占优,高强Ti 2IF 钢表面上<110>∥N D 组分强度最高。关键词:铁素体区热轧;高温卷取;织构;Ti 2IF 钢

中图分类号:T G 11311 文献标识码:A 文章编号:100120963(2007)0820037205

T exture Characteristics of IF Steels After Ferritic R olling and High T emperature Coiling

GUO Yan 2hui 1,　WAN G Zhao 2dong 1,　SUN Da 2qing 1,2,　L IU Xiang 2hua 1,　WAN G Guo 2dong 1

(1.State Key Laboratory of Rolling Technology and Automation ,Northeastern University ,Shenyang 110004,Liaoning ,China ;　2.Technique Center ,Anshan Iron and Steel Co ,Anshan 114021,Liaoning ,China )Abstract :The texture characteristics of two different IF steels were studied after rolling in the ferritic range and coiling at high temperature.It was found that the ordinary Ti 2IF steel was recrystallized completely and strong <111>∥N D re 2crystallization texture was formed at the mid 2section and 1/42section.However ,in the high strength IF steel ,most of the grains were still in as 2rolled condition after coiling and <110>∥RD texture was in the ascendant at the mid 2section and 1/42section with very weak <111>∥N D recrystallization texture.Textures at surface in both steels were very weak and their <001>∥N D was dominant in ordinary Ti 2IF steel and <110>∥N D in high strength Ti 2IF steel was the strongest component.

K ey w ords :ferritic rolling ;high temperature coiling ;texture ;Ti 2IF steel

近年来,为了降低成本,用热轧板代替冷轧板引起了广泛的关注。通常,IF 钢在奥氏体区热轧时,终轧温度保持在相变点以上。但用常规热轧方法生产的热轧钢板深冲性能很低,不能达到普通冷轧深冲钢板的水平,无法满足用户的要求,为此提出了采用铁素体区热轧工艺生产热轧深冲板[1～3]。这种新的轧制方法可节约能源,降低粗轧和精轧温度,而且生产的热轧板具有很强的轧制织构,包括N D (带钢的面法向)纤维织构(<111>//N D )和部分R D (带

钢的轧向)纤维织构(<110>//R D )[4,5]。在一定条件下,这些轧制织构将转变为有利于深冲性能的再结晶织构[6]。为使铁素体区轧制超低碳钢热轧板具有良好的冲压性能,应提高钢中的<111>∥N D 再结晶织构。当前可通过2种途径实现此目的,一种是在铁素体区轧制后,通过高温卷取,钢在卷取过程中发生再结晶,从而获得具有一定强度的<111>∥N D 再结晶织构。但是对于不同化学成分的IF 钢,卷取过程中的再结晶情况不同。因此,在相同的工艺过

程中,成分不同的IF 钢的组织、织构及性能会有很

大的差异。 本文主要研究了在相同铁素体区热轧高温卷取条件下,普通Ti 2IF 钢和高强Ti 2IF 钢的组织及织构特征。通过比较2种钢板的组织及织构,揭示磷元素对织构形成及钢板性能的影响。

1　实验

实验钢种为普通Ti 2IF 钢和高强Ti 2IF 钢,所用热轧板取自工业试验,实验用钢的化学成分(质量分数)如表1所示。

实验的加热温度较低(1050℃

),有利于Ti 4C 2S 2的形成和防止奥氏体晶粒粗化。粗轧在奥

氏体区进行,将厚度为230mm 的实验坯经粗轧到

46mm ,以细化粗轧后的奥氏体晶粒;精轧在铁素体区进行,采用润滑轧制,轧制到5mm ,终轧温度为760℃,卷取温度为740℃。 在金相显微镜下观察热轧卷取后钢板的晶粒状态。用X 射线和EBSD 分析其织构。在X ′Pert Pro MRD 型X 射线衍射仪上测定宏观织构。测得{110}、{200}和{211}3张不完整极图,采用“两步

法”[7]计算取向分布函数(ODF ),结果以恒<=45°截

面图表示。在装有EBSD 附件的SSX 2550扫描电镜上分析显微织构。根据EBSD 结果计算出反极图,

再与X 射线测得的宏观织构进行比较。

2　实验结果及分析

图1为实验钢热轧卷取后的金相组织。可见,普通Ti 2IF 钢的轧制组织完全消失,铁素体晶粒均匀且呈等轴状。说明高温卷取后普通Ti 2IF 钢中的铁素体发生了完全静态再结晶,高强Ti 2IF 钢中大部分组织仍处于轧制状态,呈长纤维状的加工硬化态,铁素体晶粒沿轧向被拉长,只有很少一部分晶粒在变形带形核[图1(b )箭头处],高温卷取并未使高强Ti 2IF 钢中的铁素体晶粒发生完全再结晶。 图2为IF 钢织构的<=45°ODF 截面图。可以看出,在工艺条件相同的情况下,普通Ti 2IF 钢与高强Ti 2IF 钢的织构特征不同。普通Ti 2IF 钢表面已经形成了较弱的{111}织构,另外还有较强的{001}<110>和{113}<332>组分;1/4面上{001}<110>

和{113}<332>组分大大减弱,而<111>∥N D 织

构强度大幅度增加;中心面上的织构组分与1/4面上相同,只是{111}组分进一步增强。普通Ti 2IF 钢中的主要织构组分为γ织构,与其发生再结晶的金相组织相对应。高强Ti 2IF 钢表面没有生成γ织构,主要组分是{110}<001>剪切织构,另外也存在较弱的{113}<332>和{223}<110>组分;1/4面上{110}<001>织构组分消失,形成了较弱的γ织

表1　实验钢的化学成分

T able 1　Chemical composition of test steel %

钢　种C Si Mn P S Ti

Nb N Al s 普通Ti 2IF 钢

01004001015011200100701007适量<0100501002801034高强Ti 2IF 钢

010045

01026

01101

01063

01005

适量

<01005

010014

01

028

(a )普通Ti 2IF 钢;　(b )高强Ti 2IF 钢

图1　实验钢的热轧组织

Fig 11　Optical microstructure of hot rolled samples

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