李慧琴，王玉峰，邢淑清，金自力，麻永林，任慧平
(内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010)
摘要：介绍了在实验室模拟实际CSP轧制1二艺条件生产的冷轧板，经不同退火工艺处理后，试样不同厚度位置处其{100}及{1ll}织构的变化情况。实验表明，当退火温度为750℃、保温时间为90min时，试样在其厚度1／2处的{111)织构组分最多。
关键词：CSP；冷轧钢板；退火织构；退火工艺
中图分类号：TC335．55 文献标识码：A 文章编号：l003—9996(2007)01一0018一04
Experiment Study of Annealing Texture of Cold Rolled Sheet in CSP Process
LI Hui-qin，WANG Yu-feng，X1NG Shu—qing，JIN Zi—li，MA Yong-lin，REN Hui—ping
(University of Science＆Technology Inner Mongolia，Baotou 014010。China)
Abstract：The experiment showed that，under the same rolling condition and different annealing parameters，the{100}and{iii}texture were varied at the positions across the strip thickness．The results showed that {111}texture composition was maximum at the middle line of the thickness when annealing temperature was750℃ and holding time was 90 minutes．
Key words：CSP；cold rolled sheet；annealing texture；annealing process
l 前言
近年来美国NUCOR公司、德国蒂森一克虏伯公司、CORUS公司umuiden钢厂等企业开始采用薄板坯连铸连轧工艺生产冷轧用薄板或进行试验，但由于CSP生产线与传统热连轧生产线在坯料铸造过程、加热制度、轧制过程及板带在传输辊道上的传输速度等方面有显著差异[1]，因此导致两者在生产相同钢号、相同规格的板卷时，在微观组织及强度等方面存在着显著差别。关于CSP工艺过程中钢的铸态组织、热轧过程组织演变、第2相析出及强化规律等方面的研究已多有报道[2-7]。目前世界上已投产的薄板坯铸机尚不能生产与传统工艺产品相当的优质冷轧用钢板[8]，采用薄板坯连铸工艺生产热轧板卷作为冷轧原料生产优质深冲钢板的研究工作及相关控制技术报道也不多。为了开发高附加值冷轧钢板，在实验室模似了不同退火工艺条件下织构的演变规律，为生产优质深冲钢板提供依据。
2实验材料及方法
2．1实验材料
实验材料取自CSP薄板板卷，原始厚度为3．03mm，化学成分见表1。
实验使用设备及检测仪器有：Φ70／Φl00mm×245mm四辊轧机、SK一4一lO型管式可控气氛炉、蔡司显微镜Axiovert25及X射线衍射仪。
2．2织构的测定
实验采用金相蚀坑法测定织构。通过将实测结果与典型的蚀坑图对照分析，可直观地判定晶粒的面取向和计算取向度。该法方便快捷，形象直观，有助于建立晶体取向概念[9]。
2．3轧制工艺
通过5道次冷轧变形，将坯料3．03mm×25mm试样轧成成品厚度0．80mm，总压下率为73．8％。变形工艺见表2。
2．4退火工艺
退火工艺如图1所示，保温时间(z)分别为30、90、150、210min；退火温度(y)分别为670、710、750、790℃。
3实验结果分析
3．1保温时间对退火织构演变的影响
图2所示为在退火温度为710℃不同保温时间条件下，试样1／2和1／4厚度处的{100}及{111}织构强度变化曲线。
从图2a可以看出，试样1／2厚度处{100}织构的强度在退火时间为90min以下时增加，且速度较快。根据定向生长理论[10]，在再结晶退火时，在晶粒长大过程中，大角度晶界有较大的迁移速度，并吞并周围的晶粒。这说明在该时间段内，具有{100}取向的晶粒相对于基体晶粒具有较大的晶界迁移速度，将其周围晶界迁移速度较慢的晶粒吞并掉；随着保温时间的延长，{100}织构的强度随之减小，在保温时间为90-150min范围内其减小速度较快，在150min后减小速度变缓。这是因为在此阶段具有{100}取向晶粒的晶界迁移速度减小，被那些晶界有较大迁移速度的晶粒所吞并。最后由于在该厚度处的晶粒均长大，直到彼此接触，互相干扰，长大速率减慢，因此该织构被吞并的速度减小。
在试样厚度的1／4与1／2处，保温时间在150min之前{100)织构强度的变化规律相似，但随着时间的加长，1／4厚度处{100}织构的．强度有加强趋势。
图2b为试样不同厚度处{111}织构强度随保温时间的变化情况。其变化趋势与{100}织构基本相同。
图3示出退火温度为710℃、保温时间分别为30、90、210min的试样在其1／4厚度处的蚀坑照片，从图3也可看出，{100}、(111}织构强度的变化与图2中曲线吻合。
3．2退火温度对退火织构演变的影响
图4为试样在不同退火温度下保温90min后，{100}和{111}织构强度的变化曲线。图4a显示出试样不同厚度处{100}织构随温度的变化曲线。在试样1／z厚度处，在退火温度为670----710℃条件下具有{100}取向的晶粒，晶界迁移速度较快，并吞并其周围晶粒，使其强度加大。在710—750℃，具有其他取向的晶粒，其晶界迁移速度增大，吞并了{100}取向的晶粒，使{100}织构强度减小。而高于750℃以上，{100}织构又开始增长。根据二次再结晶理论，750℃时，在具有{100}取向的一些晶粒中发生了二次再结晶，所以{100}织构又有所增强。
在试样1／4厚度处，{100}织构强度随温度的升高略有减小，{100)取向的晶粒被其他有较快晶界迁移速度的晶粒吞并，且吞并速度较慢。
图4b为{111}织构强度随温度变化的曲线。试样1／2厚度处具有(11l}取向的晶粒在670～750。C范围内其晶界迁移速度较快，并吞并其他晶粒。当温度升高时会使一些有较快晶界迁移速度的晶粒长大，或使一些晶粒发生二次再结晶，吞并具有{111}取向的晶粒。所以{111}织构的强度在750℃以后变弱。在试样1／4厚度处，{111}织构在670～710℃时增加，但趋势较慢，在710℃以上时被其他取向的晶粒吞并。
在加热温度分别为710、750、790℃，试样1／2厚度处的蚀坑状况也得出如图4中{100}、{111}织构强度的变化趋势。
图5为退火后是试样1/4厚度处组织的X衍射强度图。图5说明，试样退火完成后以{111}结构为主。
4 结论
(1)在退火温度为710℃、保温时间为90min条件下，试样1／2厚度处的{111}织构组分最多。
(2)保温时间为90min时，在试样1／2厚度处，{100}织构强度在710℃时最大；而{111}织构强度最大值出现在约750℃。
(3)在退火温度为710℃时， {100}和{111}织构强度随保温时间而变化：在试样厚度1／2处，{100}、{111}织构强度随保温时间的增加先增后减；在试样厚度I／4处，随试样时间增加先增后减然后再增加；强度最大值出现在90min时， {100)织构强度的最大值比{111)织构强度约大30％。
参考文献
[1]Gutter Flemmiing,Karl Ernst Hensger.Exension of ProductRange and Perspective of CSP Technology [J].MPT International,2000,(1);54-63
[2]Dieter Rosenthal．Second Generation of CSP Plant and Future Development Trends[A]．Proceedings of International Symposium Thin Slab Casting and Rolling[c]．Guangzhou;CMS，2002．43．
[3]Hao Yu，Yonglin Kang。Xueying Xiong．Quantitative Analysis on StrengThening Mechanism of Ultra——thin Hot Strip of Low Carbon Steel Produced by Csp Technique[J]．Journal of University of Science and Technology Beijing，2004，11(5)：425—427．
[4]Yu H，Kang Y，Wang K．Study of Mechanism on Microstructure Refinement during Compact Strip Production Process[J]．Materials Science and Engineering A，2003，363, 86一92
[5]Humbert M，Gardiola B．Esling C，et a1．Modeling of the Variant Selection Mechanism in the Phase Transformation of HSLA Steel Produced by Compact Strip Production[J]， Acta Materialia．2002，50： 1741—1747．
[6]柳得橹，王元立，霍向东，等．CSP低碳钢的晶粒细化与强韧化[J]．金属学报，2002，38(6)：647—651．
[7]周德光，傅杰．金勇，等．CSP薄板坯的铸态组织特征研究[J]．钢铁．2003，38(8)：47—50．
[8]王新华．采用薄板坯连铸生产高表面质量冷轧钢板的可行性分析口]．钢铁，2004，39(12){18—25．
[9]罗阳，马黛．测定面织构的金相蚀坑法[J]．钢铁．1983，18(4)l 52—56．
[10]李超．金属学原理[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1989．316—324．
技术推荐
