晶粒度的超细化,可以大大地提高钢的强度、低温韧性、耐蚀性和耐疲劳性等材料特性。但是,要想在现有的设备上采用低温大压下轧制技术生产晶粒度在1以下的超细晶钢是十分困难的。
作为能够工业化生产超细晶钢的工艺技术,日本JFE钢公司提出了多次弯曲应变技术,对多次弯曲应变后晶粒的细化问题进行了研究。所谓多次弯曲应变工艺,就是对精轧后的钢板进行多次弯曲应变加工。实验设备由加热炉、轧机、中间冷却装置、3架多次弯曲加工装置和最终冷却装置构成。使用厚10mm×宽100mm×长1200mm的0.15C-0.01Si-0.75Mn钢作为实验用材料。为调查多次弯曲加工条件对晶粒细化的影响,在1100℃下均匀加热30分钟后,在1050℃下进行了压下率为50%或70%的轧制,用中间冷却装置冷却到所规定的温度后,在各种条件下进行了多次的弯曲加工,然后进行自然冷却。根据使用弯曲加工装置的数量、夹紧量的变化,调整弯曲应变量。在适当温度条件下,实施弯曲应变加工后,有助于晶粒度的细化。随着多次弯曲应变量的增加,可以细化晶粒。在压下率为70%轧制后实施多次弯曲加工,随着弯曲应变由板厚中心向板厚表层扩大,能够使晶粒细化。在压下率为50%轧制后,随着多次应变量的增大,可以细化晶粒。为获得更细的铁素体晶粒,将轧制温度从1050℃降低到800℃进行大的弯曲应变后可以使晶粒细化。
通过对精轧后的钢板实施多次弯曲应变后,晶粒度比没有实施应变时的减小一半以下。实施多次弯曲应变加工时,存在着最佳加工温度区域;随着应变量的增大,可以使晶粒细化。通过与低温轧制结合,在钢板表层部能获得晶粒度为1.4的铁素体晶粒。另外,对添加Ti的钢实施多次应变,可以获得晶粒度在1以下的超细铁素体晶粒。当440MPa级钢板的铁素体晶粒度细化到2,可以得到600MPa左右的屈服强度。(青山)
