基于CSP工艺稀土冷轧板罩式退火中组织织构演变

　　薄板坯连铸连轧技术是钢铁制造领域的前沿技术，CSP(compact　strip　productin)是薄板坯连铸连轧的典型工艺之一[1]。CSP生产成本低、产量高，珠钢、邯钢、包钢等十几家钢铁企业的连铸连轧线相继投产，诸多钢厂也以CSP热轧板作为冷轧基料，CSP生产已成为中国板带生产的重要组成部分[1-2]。基于CSP工艺冷轧深冲板，已经有了关于组织、织构、再结晶及析出物影响的大量研究，且主要集中于冷轧压下率及退火工艺的影响[3-7]。充分利用中国稀土资源，把中国的稀土资源优势转化为钢材的品种优 势，具有十分重大的意义和迫切的必要。

　　CSP条件加稀土方面也有研究，但只有热轧再结晶的影响，研究结果表明，在低碳钢板中加入稀土使得激活能增加，推迟了动态再结晶，使组织细小[8-9]。但是，CSP条件下稀土冷硬板退火过程中组织织构的研究还未见报道。笔者以包钢薄板厂试生产的CSP稀土板为原料，在实验室模拟罩式退火，并对热轧、冷轧及退火后试样的组织和织构演变规律进行了研究，以了解CSP稀土板的组织织构特点，这对于完善CSP板的理论，开发稀土冷轧钢板具有重要意义。

　　1　试验材料与试验方法

　　1.1　试验材料

　　在包头钢铁公司薄板厂CSP生产线上，通过连铸结晶器加入La35%+Ce65%混合稀土丝获得试验钢，试验钢的化学成分见表1(质量分数)。表1中稀土元素La和Ce的含量为总含量，稀土元素La和Ce的固溶总量为4×10^-6～5×10^-6。热轧开轧温度为1050℃，终轧温度为880℃，卷曲温度为570℃，热轧板料厚5mm，检测了同一流不加稀土及稀土加入后热轧板的屈服强度、抗拉强度及伸长率等力学性能，没有明显变化。在包钢采用直拉式四辊可逆冷轧机进行冷轧，冷轧压下率为70%，冷硬板厚1.5mm，并剪切为长20mm，宽15mm的材料以备退火试验使用。

　　1.2　试验方法

　　在实验室用程序控制箱式炉对冷轧样进行了如图1所示的模拟罩式退火。为了掌握退火过程中组织及织构的演变规律，分别在退火温度升到570℃保温1h、570℃保温7h、710℃保温5h及室温4个取样点取样。用蔡司金相显微镜观察稀土板热轧、冷轧及退火后试样的组织，用X射线衍射仪测定上述试样{110｝、{200｝、{112｝的极图，并计算出取向分布函数ODF。

　　X射线衍射织构检测设备参数：BrukerAXS;D8GADDS;Co靶;电压为35kV;电流为40mA;光阑尺寸为0.18mm;采用反射法测量;测量范围是α:0～80°，β:0～360°。

　　2　试验结果与讨论

　　2.1　组织演变规律

　　图2为试验稀土钢热轧板、冷轧板及退火过程中的组织演变，由图2可以看出，试验稀土热轧板组织为均匀的等轴铁素体晶粒及极少量分布于晶界处的珠光体。冷轧后，试验稀土板组织被拉长为细长的纤维状。由图2(c)可以看出，在570℃保温1h时，纤维长条组织中出现了极少量的新等轴晶粒，说明此时再结晶开始。由图2(d)、(e)可知，随着保温时间的延长及退火温度的升高，新的再结晶晶粒不断增多，纤维状的冷轧组织不断地减少，但仍未完全消失，再结晶从570℃保温1h一直延续到710℃保温5h时还有极少量的纤维晶核。图2(f)为退火冷却至室温的成品组织，此时新生饼型晶粒完全取代长条状纤维组织，部分再结晶新晶粒尺寸变大。文献[5]对该级别CSP工艺条件相同冷轧压下率的未加稀土冷轧板罩式退火过程中的再结晶行为的研究表明，再结晶开始温度约为540℃，结束约为590℃。