無間隙原子鋼晶界特征分布及其對材料韌脆轉(zhuǎn)變的影響.pdf

1、近年來隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展和冶金技術(shù)的不斷進步，無間隙原子鋼（IF鋼）已經(jīng)取代沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域尤其是汽車工業(yè)領(lǐng)域。IF鋼具有良好深沖性的同時通過添加溶質(zhì)原子達到固溶強化的目的。P是IF鋼最有效的固溶強化元素，然而P在固溶強化的同時容易發(fā)生晶界偏聚，從而使IF鋼的脆性增加。小角度晶界和低Σ值的重合位置點陣晶界（CSL晶界）能量低，晶界結(jié)合力強，有利于改善IF鋼的脆性。本文通過對冷軋IF鋼進行不同工藝的再結(jié)晶退火，借

2、助光學(xué)顯微術(shù)、掃描電子顯微術(shù)、電子背散射衍射技術(shù)及俄歇電子譜術(shù)，研究了IF鋼的晶界特征分布、織構(gòu)及P晶界偏聚對其脆性的影響。
　　將冷軋75％的IF鋼在700℃下進行1h，2h，3h和4h的退火處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，退火至2h時，晶粒細小同時晶粒尺寸均勻性最好；隨退火時間延長，晶粒尺寸有所增大，小角度晶界比例明顯降低。退火2h時CSL晶界比例最高，達到16.1%；α-<110>//RD纖維織構(gòu)和γ-<111>//ND纖維織構(gòu)大體上是隨退

3、火時間延長呈現(xiàn)“此消彼長”的趨勢。P在晶界的偏聚濃度隨退火時間先升高，到退火3h時達到最高后有所降低，符合非平衡晶界偏聚規(guī)律，同時P在晶界的偏聚與一般大角度晶界所占比例的變化高度吻合，驗證了P不易在小角度晶界及CSL晶界偏聚的理論。試樣硬度的變化趨勢與晶粒尺寸的變化相反。試樣韌脆轉(zhuǎn)變溫度（DBTT）隨一般大角度晶界比例的升高而升高，同時也隨P在晶界偏聚濃度的升高而升高。將700℃退火試樣進行550℃-200h的時效處理，發(fā)現(xiàn)時效后小角度

4、晶界和CSL晶界比例都稍有升高，另外通過理論計算發(fā)現(xiàn)IF鋼中織構(gòu)與小角度晶界及CSL晶界密切相關(guān)。時效后試樣DBTT變化與一般大角度晶界比例變化相同，相同晶界特征分布試樣DBTT不同的原因為晶粒尺寸及硬度的差別。
　　將冷軋75%的IF鋼分別在700℃、750℃、810℃和830℃下再結(jié)晶退火處理，發(fā)現(xiàn)隨退火溫度升高，小角度晶界比例降低。同時發(fā)現(xiàn)，CSL晶界的出現(xiàn)率與晶粒大小及尺寸均勻性有關(guān)；高的退火溫度對提高γ纖維織構(gòu)組分的均勻