超低碳鐵素體不銹鋼冷軋板的工藝

  對(duì)具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)的冷軋板織構(gòu)形成的影響因素主要有:

  (1)化學(xué)成分。鐵素體不銹鋼中鉻含量增加可形成有利于成形性能的織構(gòu)組分,在板材的軋制過(guò)程中,穩(wěn)定化元素Nh會(huì)使奧氏體形變織構(gòu)加強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致y一相變織構(gòu)的加強(qiáng);

  (2)固溶元素和二相粒子。固溶C原子對(duì)鐵素體軋制時(shí)晶粒的旋轉(zhuǎn)具有很大的阻礙作用,固溶合金元素和二相粒子的存在不會(huì)影響鐵素體軋制織構(gòu)的組分,但固溶合金元素和二相粒子的存在會(huì)影響鐵素體晶粒在軋制過(guò)程中向穩(wěn)定取向旋轉(zhuǎn)的程度,其中.ri、Nl1的加入有助于鐵素體軋制織構(gòu)向穩(wěn)定取向轉(zhuǎn)動(dòng);

  (3)熱加工工藝。如超低碳鋼在鐵素體區(qū)軋制時(shí)隨著終軋溫度降低,{111}再結(jié)晶織構(gòu)會(huì)明顯增強(qiáng);

  (4)冷軋壓下量;

  (5)退火工藝,包括溫度、時(shí)間等。

  1、實(shí)驗(yàn)材料和方法

  實(shí)驗(yàn)用鋼是實(shí)驗(yàn)室真空感應(yīng)爐冶煉并軋制的3種成分的超低碳Crl8鐵素體不銹鋼。澆鑄的鋼錠經(jīng)鍛造得到的坯料尺寸為30mm厚x240mm寬×(560~660)mm長(zhǎng),對(duì)3塊鋼坯進(jìn)行了6道次熱軋,加熱溫度1070℃,終軋溫度851℃,熱軋總壓下率88%,熱軋板厚度為3.5mm,最后冷軋至1.0mm薄板。

  取冷軋板制成1mm厚x20mm寬x28mm長(zhǎng)的長(zhǎng)方體試樣,其中長(zhǎng)度方向是軋制方向。用鹽浴爐在850℃條件下對(duì)冷軋?jiān)嚇舆M(jìn)行0~15min不同時(shí)間等溫退火,根據(jù)回復(fù)再結(jié)晶階段硬度曲線的變化判斷再結(jié)晶的完成程度,選擇完成再結(jié)晶后繼續(xù)保溫3min的試樣,延長(zhǎng)度方向切取7mm,對(duì)斷面磨制到1500#砂紙后進(jìn)行拋光處理,最后采用FeC1:HC1:H,O質(zhì)量比為1:10:20的浸蝕劑浸蝕,用金相顯微鏡拍照,按照GB/T6394—2002~金屬平均晶粒度測(cè)定方法》進(jìn)行晶粒度評(píng)級(jí)。

  2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

  晶粒平均直徑和晶粒度級(jí)別分別為:0.18Nb;(e)Crl8-3,0.21Ti添加0.29%Nb的Crl8鐵素體不銹鋼冷軋板晶粒最細(xì)小且均勻,因?yàn)镹b在鋼中的存在方式有固溶和與鋼中的C、N形成鈮的碳氮化物析出相,固溶態(tài)的Nb原子在晶界處富集,而晶內(nèi)較低,所以鈮具有強(qiáng)烈地拖曳晶界移動(dòng)能力,這種作用遠(yuǎn)高于固溶鈦。另外,細(xì)小彌散分布的鈮的碳氮化物NbC、NbN、Nb(CN)能夠釘扎位錯(cuò)和阻止亞晶界遷移,對(duì)晶粒長(zhǎng)大具有強(qiáng)烈的阻礙作用。

  Cr18—3與其他兩者不同的是其纖維織構(gòu)取向密度強(qiáng)度達(dá)到12.247。其原因可能是Nb對(duì)再結(jié)晶的抑制作用導(dǎo)致織構(gòu)發(fā)展不充分,同時(shí)Cr18—1的原始{001}面織構(gòu)很強(qiáng),在隨后的退火保溫階段消失緩慢,仍留下一定比例損害成形性能的{001}<110>取向織構(gòu)。

  超低碳Cr18不銹鋼退火冷軋板的力學(xué)性能和成形性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),Nb單穩(wěn)定的Cr18—1退火冷軋板的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度最高,而Ti、Nb雙穩(wěn)定的Cr18—2其次,]ri單穩(wěn)定的Crl8—3強(qiáng)度最低。

  3、結(jié)論

  (1)Nb單穩(wěn)定化Crl8冷軋板經(jīng)退火處理后得到的再結(jié)晶晶粒細(xì)小,屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高,但成形性能差,r值低,達(dá)不到深沖用材的要求。

  (2)雖然ri單穩(wěn)定化Crl8冷軋板的再結(jié)晶晶粒尺寸最大,強(qiáng)度不高,但其塑性是最好的,有利于成形性能的{111}面織構(gòu)取向密度強(qiáng)度較高,其r值能達(dá)到1.55,符合深沖用材的要求。

  (3)Ti、Nb雙穩(wěn)定化Crl8冷軋板的再結(jié)晶晶粒尺寸適中,其r值達(dá)到1.48,符合深沖用材的要求。