Page 36 - 理化检验-物理分册2022年第十一期

金 磊, 等: 硼元素对无间隙原子钢微观组织及成形性能的影响

图2 可知: 经过冷轧工序后, 含硼IF 钢和无硼IF 钢
1 试验材料
的晶粒尺寸均发生了较大变化, 其中含硼IF 钢成品

选取牌号为 DC04 , 尺寸为 0.7 mm ( 厚度) 的 IF 的平均晶粒尺寸为 17 μ m , 晶粒度等级为 8.5 级; 无

钢, 在其他成分不变的情况下, 向其中添加一定量的 硼IF 钢成品的平均晶粒尺寸为 21 μ m , 晶粒度等级
硼元素。将添加硼元素的IF钢与不添加硼元素的IF 为 8 级。

钢进行710℃卷取+800℃ 退火处理, 考虑到热处理
时会有 硼 元 素 残 留, 因 此 材 料 中 硼 元 素 含 量 低 于

0.0002%时, 判定为不含硼元素, 热处理后含硼IF 钢
和无硼IF钢的化学成分分析结果如表1所示。
表 1 热处理后含硼IF 钢和无硼IF 钢的化学成分分析结果 %
材料 质量分数
类型
C Si Mn P S B
含硼IF 钢 0.0018 0 0.15 0 0.01 0.0003

无硼IF 钢 0.0018 0 0.15 0 0.01 0.00008
2 硼元素对IF 钢的影响

2.1 微观组织
利用光学显微镜观察含硼IF 钢和无硼IF 钢的
显微组织形貌, 结果如图 1 所示。由图 1 可知: 含硼
IF 钢和无硼IF 钢的显微组织均为铁素体, 其中含
硼IF 钢的平均晶粒尺寸为 20 μ m , 晶粒度 等级为

8 级; 无硼IF 钢的平均晶粒尺寸为 22 μ m , 晶粒度 图 2 含硼IF 钢成品和无硼IF 钢成品的显微组织形貌

等级为 8 级。 对含硼IF 钢和无硼IF 钢冷轧前后的显微组织
形貌进行对比可知, 硼元素具有细化组织的作用。
硼元素作为一种晶界偏聚元素, 当硼元素和钛元素
共存时, 硼原子和钛原子之间有相互吸引作用, 导致
硼元素和钛元素在再结晶核的界面处共偏析, 并强
烈抑制了再结晶核的生长, 从而对IF 钢显微组织起

到了细化作用。
2.2 织构含量
IF 钢 的 织 构 发 展 需 要 经 历 3 个 阶 段: 铸 造 织
构、 形变织构和再结晶织构。其中以再结晶织构最
为重要, 因为再结晶之后会形成对IF 钢深冲性能有
着极为关键作用的{ 111 } 织构,{ 111 } 织构越强烈、 均

匀, 其深冲性能越好, 因此对于含硼IF 钢与无硼IF
钢, 对比二者{ 111 } 织构的含量, 可以直观体现硼元
素对IF 钢深冲性能的影响。
采用电子背散射衍射技术( EBSD ) 对含硼IF 钢
和无硼IF 钢的织构进行分析, 结果如图 3 所示, 织
构含量的计算结果如表 2 所示。由图 3 和表 2 可
图 1 含硼IF 钢和无硼IF 钢的显微组织形貌
知, 无硼IF 钢中{ 111 } 织构组分增加了 7% ,{ 112 }
对含硼IF 钢和无硼 IF 钢进行冷轧处理, 然后 织构 组 分 增 加 了 5% , 含 硼 IF 钢 的 晶 粒 尺 寸 为
对成品的显微组织进行分析, 结果如图 2 所示。由 17.317 μ m , 无硼 IF钢 的 晶 粒 尺 寸 为 21.21 μ m , 与

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