异步轧制twip钢的组织及性能研究(4)
对于TWIP钢来讲，层错能也是它的一个重要的物理特性，在受力的情况下，TWIP钢的变形主要是以孪生方式进行。这是由于对于低层错能的奥氏体晶粒来说，微小的变形量就能使内部产生大量的层错和位错缺陷，在剪切力的作用下，位错源将会产生大量位错，位错沿着滑移面运动直至遇到障碍，最终形成位错塞积和缠结，随着应力的增大，位错不断堆集，应力集中变大，而且滑移系很难再滑移运动，不能再通过滑移方式来继续产生塑性变形，当在孪生方向应力集中达到临界应力值时，晶体就开始进行孪生。随着应变量的增加，材料的显微组织中的高密度形变孪晶的数量也会增加，并产生了二次孪晶。初生孪晶与次生孪晶切割基体、交互缠结，增加了运动的障碍，最终导致晶粒细化， 大大的提高了TWIP钢的强度。高变形量区形成的孪晶界最先阻碍了该区滑移的进行，导致其它应变较低区域以滑移的形式进行形变直至孪晶的形成，这会使试样变形均匀，有效推迟了缩颈的产生。同时对位错运动的阻碍也在一定程度上降低了加工硬化现象的发生，能够使塑性变形持续，获得更大的延伸效果。
1.1.3 退火工艺对TWIP钢的微观组织影响
TWIP钢再结晶退火处理后在奥氏体里存在大量的退火孪晶[6]，在变形过程中产生形变孪晶发生了TWIP效应，这有利于塑性的提高，退火孪晶是TWIP效应充分进行的必要条件。TWIP钢的这种特性取决于其本身特性，具有较低的层错能的材料在外力作用下会发生孪生，由应变诱导产生机械孪晶。退火是Fe-Mn TWIP钢获得优秀力学性能的关键工艺，其中随退火温度组织的变化及对TWIP钢的力学性能影响已有初步的分析，但是退火温度对微观组织的影响还很少有人进行研究。
目前，北京科技大学的李慎升、江海涛、米振莉、代永娟、唐荻[7]等人对退火工艺对TWIP钢显微组织的影响进行了研究：对某一特定的TWIP钢进行不同温度的退火处理，并用透射电镜、金相分析和观察试样拉伸变形前后的组织变化。结果表明：TWIP钢退火后，组织内会产生大量的层错和退火孪晶，随温度的升高，晶粒尺寸逐渐变大，拉伸变形后的金属内部层错密度和孪晶的数量会随着晶粒尺寸的增大而增加；此外移动到边界处的孪晶会受到阻碍，形成非共格的孪晶界面。此外，北京科技大学高校轧制国家工程中心和河北科技大学材料科学与工程学院进行合作，对退火温度对Fe-Mn-TWIP钢微观结构的影响也做了研究[8]：通过光学显微镜、EBSD技术和X射线衍射技术观察并分析退火温度对Fe-Mn-TWIP钢的微观组织的影响，结果表明：冷轧后的TWIP钢进行退火再结晶之后，组织全部变为奥氏体，随着退火温度的升高，退火再结晶的晶粒尺寸也随之增大，在1000℃时达到了30～50μm。在对织构进行分析时发现，当退火温度低于700℃时，受冷轧织构的影响，晶粒取向变化较小；而在高于700℃退火时，冷轧时的α取向线织构痕迹逐渐变小，面织构的比率增加。取向分析表明，这是因为材料中存在较多的60°〈111〉孪晶的大角度晶界，由于孪晶成对称关系，导致材料的织构较弱。
1.1.4 TWIP钢的生产及国内外研究进展
1.2 冷轧技术的发展
1.2.1 冷轧板带钢的优点和要求
冷轧生产可提供大量高精度和性能优良的钢板和带材，同热轧法相比，冷轧产品表面质量很好，不存在热轧板带钢常常出现的麻点、氧化铁皮压入等缺陷，并且能根据用户要求轧出不同要求的表面光洁度；产品尺寸精确、厚度均匀、板型平直；可获得热轧法不能生产的极薄带材；实现高速轧制和全连续轧制，有很高的生产率；产品性能好，有较高的强度、良好的深冲性能等。
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