冷拔高碳钢丝微观组织结构及织构演变研究

• 作 者: 王雷
• 机 构: 东南大学
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 冷拔高碳钢丝 微观组织结构 冷拉拔形变 织构演变

本文以高强度冷拔高碳(SWRH82B)钢丝生产中拉丝形变过程为对象，研究了高碳钢丝在拉拔过程中的微观组织结构和力学性能随拉拔应变量的变化规律；首次运用电子背散射衍射分析系统地研究了高碳钢丝拉拔过程中的织构演变规律，讨论了钢丝织构对钢丝力学性能的影响，同时对钢丝的回火过程中的再结晶织构进行了系统研究。
热轧高碳盘条经冷拉拔形变后，横截面上晶粒显著细化，而在纵截面上晶粒逐渐被拉长呈纤维状。随着应变量的增加，珠光体片层逐渐转到与拉丝轴平行的方向上，最终趋向于拉丝轴方向。珠光体片层间距随着拉拔应交量的增大而减小，珠光体片层间距变化正比于exp(-ε/2)。在盘条中铁索体和渗碳体片层都为单晶状态。在较大的应变量下，钢丝中的铁素体中出现了较多的摩尔条纹，这表明铁素体中存在着大量的位错；渗碳体在外观上仍保持完整的片层结构，但内部开始产生碎化，出现团状区域，并且在一些区域出现非晶带。进一步研究发现在小应变量下，SWRH82B钢丝中的铁素体与渗碳体之间保持着一定的位向关系：Bagaryatsky关系；在较大的应变量下，发现铁素体与渗碳体的边界上出现了非晶带，由此表明原来的位向关系至少已经部分不能维持。
在盘条中，晶粒是随机取向的，冷拔变形后出现<110>织构，并且随着应变量的增加，钢丝铁素体中的<110>丝织构的强度和所占组分都在不断增加，而渗碳体在钢丝拉拔过程中的织构类型和强度变化不大，主要为<001>和<013>织构。在较大应变量时，钢丝中铁素体的织构有两种类型：<110>方向平行于拉拔方向的<110>纤维织构和{111｝、{001｝面平行于钢丝纵截面的{111}、{001｝纤维织构，且{111}、{001｝纤维织构都集中在{111｝<110>和{001}<110>。研究表明钢丝中织构分布是不均匀的。在较大的应变量下亚表层具有比较强的{110}<110>织构而中心区域表现为正常的<110>丝织构。采用多元线性回归的方法分析了钢丝中<110>丝织构对钢丝力学性能的影响。结果表明：织构对钢丝抗拉强度的影响不可忽视。
钢丝在600℃5h等温退火后已经完全再结晶，渗碳体完全球化；随退火时间的延长，再结晶晶粒不断长大；长时间退火会造成一些晶粒的异常长大，即出现二次再结晶。对退火中钢丝再结晶织构的研究表明：钢丝中铁索体再结晶织构的类型和钢丝形变产生的织构类型完全相同，即强度较高的<110>丝织构与{111}和{001｝环状丝织构，并且随着退火时间的延长钢丝中织构的强度有一个先增加后减弱的过程，这可能与退火过程中产生的二次再结晶有关。