TCS不锈钢冷轧及退火过程中织构演变和焊接组织研究

作     者：蒋赞 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘沿东

授予年度：2009年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：TCS不锈钢 织构 焊接热影响区 合金成分 

摘      要：随我国国民经济的发展,铁路货运事业突飞猛进。铁路货车提速、重载的发展趋势对其车体材料提出了更高的要求。车体材料不仅要求良好的耐蚀性,还要保证车辆的制造工艺和使用性能,即足够的强度、良好的冲压性能和焊接性能。TCS不锈钢受到许多铁路货车制造厂的青睐,铁道部也鼓励研制货车专用不锈钢。然而,该钢种在国内刚刚研发,成分设计和生产工艺还不成熟。 针对TCS不锈钢各向异性大、焊接性能不良等弊端,本课题着重研究了具有不同合金化特点的TCS钢种在冷轧、退火过程中织构变化,并且用不同合金成分的TCS钢种进行焊接热模拟实验,得出以下结论： （1）TCS345的冷轧带钢经过750℃退火后,形成了粗大的铁素体晶粒;850℃退火后,铁素体晶粒边界上生成了少量马氏体。由于Ti元素强烈抑制再结晶和延迟相变的作用,750℃和850℃退火时,B4003中再结晶晶粒细小,且没有出现马氏体。 （2）冷轧过程中,TCS345与B4003的织构演变规律基本相同,随着压下率的增大,两种带钢中逐渐形成了较强的a织构和较弱的γ织构,且沿着厚度方向的织构梯度消失。 （3）退火过程中,TCS345的α织构减弱,γ织构增强,且γ织构在厚度方向上呈现出一定的织构梯度,随退火时间延长,γ织构的强度先增强后减弱;而B4003在退火后,α织构仍较强,γ织构较弱,两种织构在厚度方向上都没有织构梯度,且随退火温度和退火时间的改变,α和γ织构均未出现明显变化。 （4）Ti的固溶及Ti（C、N）的析出会对冷轧过程中晶粒的旋转与退火时晶粒的长大造成一定影响,Ti含量过多,会抑制{111}晶粒在退火过程中的长大 （5）1#试样含铁素体形成元素较多,其焊接粗晶区为铁素体组织,随着焊接热输入量的增加,晶粒尺寸增大;含奥氏体形成元素较多的2#试样中出现马氏体,且随热输入量的增加,马氏体的含量增加。由此可知,TCS不锈钢经过合理的成分设计,配以适当的焊接热输入量,可以使焊接热影响区得到合适的组织及晶粒度。