0 前言

中国制造业的飞速发展给钢铁业带来了重大机遇，同时对于材料的要求也越来越严格，如汽车用钢、家电板等都对钢板的冲压性能有较高要求，所以提高钢板的成形性能研究是十分必要的。普通冲压用钢DC01(DX51D+Z)在钢组织中有时会出现团块状珠光体，这种团块状珠光体是如何产生、对成形性能又有什么影响？笔者进行了一系列研究探索。因连退与镀锌有着相似的退火原理，文中的实验均以连退板DC01为实验材料。

1 团块状珠光体的产生原因

DC01在金相检验中发现大块黑斑，对其进行扫描电镜观察，组织形貌，如图1所示。在放大2 000倍的电镜照片中可清晰显示出珠光体的片层，可确定其组织为团簇状的珠光体类组织(珠光体类组织包括珠光体、索氏体、屈氏体，彼此片层间距不同，此处不做细分)。

其中，对于j类公共服务，jt为全国人均水平。如该数值大于1，则说明该地区的基本公共服务水平在全国之上，越大则水平越高。该指标不仅表示公共服务水平与全国水平的差异，也强调该地区的基本公共服务水平是否能够达到相对的全国“均等化”水平。

  

图1 块状珠光体的扫描电镜照片

形成如此聚集的、大块的珠光体，说明局部一定有碳的高度聚集，而碳的高度聚集是发生在排碳的过程，即只能发生在凝固冷却过程而非加热扩散过程。连续退火过程就是把冷硬状态下的DC01加热到两相区(此为加热扩散过程)，随着冷却(此虽为凝固冷却过程，但冷速过快)形成铁素体与珠光体，连退过程不能发生碳的聚集，因此这个碳的高度聚集过程只能在前道工序，且在冷轧前只有两次出现的机会。一个是连铸过程的选分结晶，还有一个是热轧过程的奥氏体缓慢相变。对于DC01来说，其连铸过程很难生成树枝晶，也不会有明显的局部富碳现象，且铸坯在热轧前经过加热炉的高温加热，碳在钢中已大体扩散均匀。连铸过程的选分结晶造成的Fe3C偏聚，厚度方向的中间位置一定多于其余位置，而连退DC01中的大块团簇珠光体，分布均匀，在厚度方向各个位置均可能出现，因此团块状珠光体遗传自连铸的可能性是不存在的。为验证黑色团块产生在热轧过程，取样利用热模拟实验机进行了动态CCT模拟实验，实验机型号为Gleeble3 500。模拟过程为DD11(DC01的热轧牌号)经三道次变形，模拟热轧过程动态 CCT 曲线，卷取温度分别为 680 ℃和 730 ℃，并记录其后的相变过程(膨胀法)，模拟结果如图2所示。

从图2可以看出，680 ℃卷取后，还有 47.2%相变在卷取后发生，耗时约为 280 s，并于 645 ℃完成相变(见图 2(b)中 d 段)。该相变由于发生温度低(可低至 645 ℃)，耗时短，碳扩散相对困难，因而珠光体相变可能被抑制，尤其是珠光体相变总是发生于相变的后期，即接近 645 ℃时才会生成，因而有被抑制的可能，而 730 ℃卷取时，有72.7%相变在卷取后(图 2(d)中 d 段)由于相变温度高(最低也高于 680 ℃)，耗时长450 s，因而碳可以充分地扩散(特别是温度高可使“扩散系数”明显增大)，从而将碳浓度推高的可能性大为增加，出现前面提到的生成Fe3C的可能性也大大增加。

1)连退DC01中的团块状珠光体是热轧遗传导致的，产生的原因是卷取温度高并缓慢冷却使其发生了离异共晶反应，生成了大块Fe3C，经过连续退火，大块Fe3C转变成了团块状珠光体；

2 产生的团块状珠光体对性能的影响

从实验结果发现,高温卷取的样品b冲杯高度大于普通卷取的样品a，说明高温卷取的拉延性能更优；胀高性能主要受n值和伸率影响，此次调整没有改善n值，延伸率也未见明显提高，也就是说胀形性能不能通过提高卷取温度实现；从锥杯结果看高温卷取的综合成形性能也有了较大提升。以上成形结果说明提高热轧卷取温度对成品连退DC01的冲压性能是有利的。

  

(a) 模拟680 ℃卷取时的热循环

  

(b) 模拟680 ℃卷取时的相变情况

  

(c) 模拟730 ℃卷取时的热循环

  

(d) 模拟730 ℃卷取时的相变情况图2 模拟不同温度卷取时对应动态CCT曲线

 

表1 正常卷取温度和高温卷取热轧性能对比

  

卷取温度ReL/MPaRm/MPaA50mm/%正常26635646．0高温25835046．5

从表1可以看出，正常温度卷取与高温卷取热轧性能没有明显变化。取样进行金相分析，其金相组织形貌如图3所示。正常卷取和高温卷取组织晶粒度相近，均为8.5级，但在高温卷取的组织中明显可见块状珠光体(碳化物)。

高温卷取晶粒度下降是由于铁素体中的溶质原子数量减少了，当金属中存在微量溶质原子时，由于溶质原子与位错及晶界间存在着交互作用，使溶质原子倾向于偏聚在位错及晶界处，对位错的滑移和晶界的迁移起着阻碍作用，从而不利于再结晶的形核和核的长大，阻碍金属的再结晶[1] 。采用北航产的型号为BCS50A通用板材成形性实验机做了一组实验，实验项目包括：(1)冲杯实验，评价材料拉延成形性能，评价指标为最大成形力下冲杯高度；(2)胀高实验，评价材料胀形性能，评价指标为胀高；(3)锥杯实验，评价材料的“拉深+胀形”复合成形性能；评价指标为平均锥杯值和相对锥杯值，相对锥杯值评价材料的复合成形性能。成形实验的结果见表3。

  

(a) 正常卷取

  

(b) 高温卷取图3 热轧DD11金相组织形貌

 

表2 不同热轧卷取温度对应的DC01的物理性能

  

试样编号Rp0．2/MPaRm/MPaA80mm/%rnr平均△r晶粒度级a-0°22536037．01．250．20a-45°23737134．00．850．201．1250．5510．5a-90°23236037．51．550．21b-0°20334838．01．700．20b-45°21036233．51．300．191．5750．559．0b-90°20034638．02．000．20

2)生成块状珠光体并非灾难性后果，不会导致冲压开裂，反而能提高成形性能；

  

(a) 正常卷取

  

(b) 高温卷取图4 退火DC01金相组织形貌

连退生产时采用正常生产工艺，对两种热轧工艺产品进行取样，将热轧原料为正常温度卷取的DC01样品命名为a，热轧原料为高温卷取的DC01样品命名为b，性能对比见表2。

 

表3 成形实验结果

  

样品编号检测结果冲杯高/mm胀高/mm相对锥杯值ηa19．64533．1400．2243b21．46332．7630．2359

为验证团块珠光体产生在热轧阶段并观察其对性能的影响，组织生产了一批高温卷取的DD11(DC01热轧原料)。正常卷取温度和高温卷取热轧性能对比见表1。

3 结论

对于含碳量为 0.05%的 DC01 钢来说，根据杠杆规则，平衡相变时组织中的铁素体量是很大的(96.2%)，而(共析转变产物)珠光体的量则很少(3.8%)。在先共晶相(初相)数量较多而共晶体数量甚少的情况下，有时共晶组织中与先共晶相同的那一相会依附于先共晶相生长，并把另一相推向最后凝固的晶界处，从而使共晶的组织特征消失，这种两相分离的共晶称为离异共晶[1]。也就是说，珠光体本应该是片层相间结构的，但当最后剩余的奥氏体的量非常少的时候，就不按铁素体、渗碳体片层相间的方式生长，而是铁素体和先共析铁素体长在一起，渗碳体都集中在晶界处而形成单片的形状，从而形成离异珠光体，也叫离异渗碳体，此时的离异珠光体，其含碳量为6.69%，即大块的Fe3C，此Fe3C为退火时生成大块含碳0.77%的奥氏体提供了条件，退火时碳的扩散可以让此离异珠光体体积扩大约10倍。

从表2可以看出，热轧卷取温度对退火DC01的性能影响显著，随着热轧卷取温度升高，屈服强度和抗拉强度降低20 MPa～30 MPa、伸长率略有提高、r值显著提高。经过金相检验发现热轧工艺的卷取温度显著影响退火组织的晶粒度，正常卷取对应的成品晶粒度等级较高，且碳化物均匀地沿着晶界析出。高温卷取对应的成品晶粒度等级有所下降。此外，经过确认，退火DC01中团块状珠光体确为热轧高温卷取所致，而且对应性非常明显，只要采取高温卷取就可见团块状珠光体组织，如图4所示。

后期体温正常，但排便干燥、食欲不好的猪可用柴胡、白术、苍术、陈皮各15克，山楂、大黄各30克，芒硝60克，麦芽、神曲各20克，甘草、木通各10克，水煎喂服，每天1剂，连服3剂[4]。

2．3 饮食和身体活动的态度情况 被调查小学生中，32．5%选择会因健康原因而改变饮食习惯，81．3%选择应积极参加体育活动，选择会为减肥或控制体重而“锻炼”的比例（37．8%）高于“控制饮食”的比例（24．2%），以上在性别、年级和城乡间差异均有统计学意义（P值均＜0．05）。见表3。

3)生成块状珠光体时，屈服强度及抗拉强度会降低(晶粒变得粗大)，对性能有下限要求的客户，热轧生产时应避免采取高温卷取的生产工艺。

宋瓷以单色釉为主，元代以后，青花和各种彩釉开始大显身手，瓷器上的纹饰趋于绚丽繁丰。从总体趋势上看，从商代的原始瓷器到唐代有名的越窑，瓷器的质地都在向玉逼近。而元以后，瓷上的彩、金越来越多样，其特征的丰富程度已经大大超越了玉器。宋代的瓷器有别于唐代的雍容华丽，也区别于元以后的绚丽纷呈，更接近玉的审美意境和精神内涵。

4 参考文献

[1] 胡庚祥.金属学[M].上海:上海科学技术出版社，1980:12.