罩式退火工艺对Ti-IF钢组织性能的影响

　　1 前 言

　　IF(Intenstitial Free Steel)钢作为第三代深冲钢的代表，被广泛用于汽车中的复杂冲压件、仪表架以及作为高成型镀锌钢板的基板中. 在IF钢生产过程中，由于冷轧后铁素体的再结晶、晶粒长大和再结晶织构的形成都是在退火过程中完成，所以退火工艺制度直接影响到IF钢成品的深冲性能[1,2].

　　IF冷轧钢板主要采用连续退火和罩式退火工艺来实现再结晶. 连续退火主要是通过将带钢快速加热到较高温度，促进再结晶晶核形成，受冷轧阶段的遗传作用，优先生成垂直轧向的{111}织构的再结晶晶粒，在晶粒的快速长大过程中，{111}织构得到进一步强化[3,4]. 与连续退火不同，罩式退火工艺是在加热炉中长时间保温，缓慢加热，使钢中第二相粒子有充足的时间预先析出，再通过第二相粒子对特定方向晶粒生长的阻碍作用，从而达到控制有利织构形成的目的[5−7]. 目前，国内生产厂家对IF冷轧板卷进行罩式退火的温度通常为730~750℃，由于退火温度较高，不仅板卷在退火过程中容易产生粘结现象，影响 IF 退火钢板的表面质量，且造成能源的浪费[8].

　　本工作利用光学显微镜、伺服拉伸实验机和X射线衍射仪，研究了不同退火温度和保温时间对Ti−IF钢显微组织及深冲性能的影响规律，分析了工艺优化后的再结晶织构. 退火温度小于710℃时，保温时间应大于8h;当退火温度达到710℃时，保温8h后，再延长保温时间对深冲性能的影响不是很大. 根据节约能源，减小能耗和提高表面质量的原则，提出了有利于提高Ti−IF 钢深冲性能的退火工艺，为IF钢罩式退火工艺的完善提供理论依据.

　　2 实 验

　　2.1 实验材料

　　实验材料为某钢厂生产的厚度为4mm热轧板卷，化学成分见表1. 在实验室二辊冷轧机上模拟冷连轧厂5道次轧制，轧制成最终厚度为0.8mm的退火用冷轧板. 在冷轧过程中，全程采用润滑轧制，轧制速度0.39m/s，总压下率为80%.

　　通过测量试样15%拉伸变形后，在80mm标距内，采集变形前后宽度和厚度的变化，计算r值，其中平均塑性应变比可按公式Δr=(r0+2r45+r90)/4计算，在日本理学公司RINT-2500型X射线衍射仪上进行织构的测定，并利用级数展开法计算取向分布函数(ODF).

　　3 结果与讨论

　　3.1 退火工艺对Ti-IF钢显微组织的影响

　　Ti−IF冷轧钢样退火后室温下的再结晶晶粒形态、尺寸决定了退火板的最终性能. 表2为不同退火工艺条件下的晶粒平均尺寸和平均晶粒度. 由表2可以看出，在保温时间为8和12h时，随着退火温度的升高，晶粒的平均尺寸逐渐增大，但在4h以下时，晶粒尺寸不均匀，出现混晶现象.