PDF《水平连铸−冷轧−退火工艺制备的 Cu-Fe-P 合金薄带特性》

中南大学博士生创新基金资助项目 收稿日期:2008-11-26;

修订日期:2009-05-27 通信作者:尹志民,教授,博士;

电话:0731-88830262;

E-mail: [email protected] 第19 卷第

10 期 戴姣燕,等:水平连铸?冷轧?退火工艺制备的 Cu-Fe-P 合金薄带特性

1841 的Cu-0.1Fe-0.03P 合金薄带特性进行研究,旨在为进 一步完善这种新工艺提供实验依据和参考.

1 实验 研究合金主要成分为 Cu-0.1Fe-0.03P.采用水平 连铸技术制备出厚度为

20 mm、宽度为

1 200 mm 的 水平连铸卷坯, 之后对连铸卷坯实施了冷轧和退火(本 质上是退火和时效)处理.冷轧?退火工艺为连铸坯双 面铣到

15 mm→冷轧到 5.0 mm→(570 ℃,

1 h)保护 性气氛下退火→冷轧到 3.0 mm→(560 ℃,

1 h)保护 性气氛下退火, 之后将 3.0 mm 冷轧板精轧到 1.5 mm, 最后在(550 ℃,

1 h)保护性气氛下光亮退火. 沿与合金薄带轧向分别呈 0?(纵向)、 30?、 45?、 60?、 90?(横向)的方向上切取拉伸试样(图1), 拉伸力学性能 测试在 INSTRON

8032 试验机上进行,拉伸速度为

2 mm/min,按文献[12?15]提供的方法计算该合金的平 面各向异性指标 IPA: IPA=(4Xmax?Xmid1?Xmid2?Xmid3?Xmin)/4Xmax*100% (1) 式中:Xmax、Xmin 分别表示

5 个取样方向上 σb、σ0.

2、δ 的最大值和最小值;

Xmid

1、Xmid

2、Xmid3 分别对应

3 个 中间值. 图1拉伸试样取样方式 Fig.1 Sampling methods of tensile specimen 极图测试试样表面采用酸腐蚀减薄以减少试样表 面的残余应变和应力的影响.试样宏观极图测定在布 鲁克 D8 型X射线衍射分析仪上进行,采用 CuKα 辐射,测量了样品的{111}、{200}和{220}极图,其中 0≤α≤85?,0≤β≤360?.利用测得的极图计算得到取 向分布函数. 采用 Harris 方法(式2)计算出织构轴密度 参量 PHKL. ∑ ∑ = n HKL n HKL HKL HKL HKL HKL HKL N I I N I I P

1 1 s s ) ( (2) 制备金相样品时的腐蚀剂是

25 mL 冰醋酸+55 mL 磷酸+20 mL 硝酸,将样品在

50 ℃的腐蚀剂中腐 蚀20 s,然后洗净、干燥,进行金相组织观察.微区 成分分析在 Sirion

200 型扫描电镜上进行.电镜薄膜 样在 MTP?1 双喷电解减薄仪上双喷减薄、穿孔,电 解液由硝酸和甲醇按体积比 1???3 配制, 温度为?20~?30 ℃,电流约

50 mA.透射电子显微组织结构观察在 Tecnai G2 20s 分析电镜上进行.

2 结果与分析 2.1 水平连铸卷坯-冷轧-退火新工艺制备的薄带表 面缺陷特征 将光亮退火后的薄带加工成型成凹字形的部件, 发现部件上容易出现两种缺陷,一种是部件上局部区 域有肉眼能观察到的麻点和起皮现象,二是凹字形的 部件上存在与轧制方向呈 45?的裂纹(见图 2(a)). 图2(a)中薄带表面麻点和起皮处的形貌如图

3 所示. 由图

3 可以看出, 起皮的地方实际上是分层组织, 没有焊合;

在裂纹面上还附有一些形状不规则的小颗 粒, 经能谱微区成分分析(见图 3(c)), 这些颗粒主要由 O、S、Ca 等元素组成,可以认为它们是熔炼炉壁碎 屑混入所致. 图2冷轧退火薄带加工成型部件 Fig.2 Products made of cold roll-annealing strips: (a) Product with crack and spot defect;

(b) Product without defect 中国有色金属学报

2009 年10 月1842 图3水平连铸卷坯?冷轧退火薄带麻点和起皮的 SEM 像及 EDS 分析 Fig.3 SEM images and EDS analysis of spot defects and peel of horizontal continuous casting ingot-cold roll-annealing strip: (a) Hierarchical organization without bonding;