軋制方向鋼板的軋制方向

鋼板在軋制過程中，晶粒將沿著軋制方向變形，并形成類似纖維狀，順著纖維方向和與其垂直的方向在性能上有著微量的差異。在鋼板取樣時拉伸方向應(yīng)該與纖維方向垂直，在薄弱位置獲取的性能必須滿足性能要求。在卷制容器筒節(jié)時，一般是讓鋼板的纖維流向呈現(xiàn)為筒節(jié)的周向，這與壓力容器周向應(yīng)力是2倍軸向應(yīng)力的應(yīng)力分布是相批匹配的。因此采用壓輥與扎制方向平行卷制，盡管可以節(jié)省一點材料，但是不適宜的 。

垂直于軋制方向的TC1 合金板材在相同的最大循環(huán)應(yīng)力下均較平行于軋制方向的合金板材表現(xiàn)出更長的疲勞壽命，其中當(dāng)試驗溫度為200 ℃時，不同軋制方向的合金板材疲勞壽命之間的差異更大。此外，在不同試驗溫度下，垂直于軋制方向的TC1 合金板材的疲勞極限均高于平行于軋制方向的合金板材的疲勞極限，而且兩種不同軋制方向的TC1 合金板材的疲勞極限在200 ℃時的差異相對更大。在垂直于軋制方向上，TC1 合金板材具有更高的高周疲勞抗力。

α-Ti 具有六方結(jié)構(gòu)，而六方結(jié)構(gòu)晶體往往具有明顯的各異性。因此，α 型和α β 型鈦合金的拉伸性能常呈現(xiàn)強烈的各向異性，而這種各向異性的出現(xiàn)與軋制期間形成的織構(gòu)有關(guān)。由于織構(gòu)的形成，當(dāng)拉伸外力作用方向平行于軋制方向時，施密特因子較大，有利于滑移系的開動，易于發(fā)生塑性變形，因此，在平行于軋制方向上的拉伸強度較低；與此相反，當(dāng)拉伸外力作用方向垂直于板材軋制方向時，施密特因子相對較小，不利于滑移系的開動，需較大外力才發(fā)生塑性變形，因此，在垂直于軋制方向上的拉伸強度較高。一般材料的疲勞性能與拉伸強度之間存在著一定的關(guān)系，拉伸強度越高，材料的疲勞變形抗力越大，其疲勞性能越高。對于α β 型的TC1 鈦合金而言，其拉伸強度與軋制方向密切相關(guān)，即在垂直于軋制方向上的抗拉強度和屈服強度均明顯高于平行于軋制方向上的相應(yīng)強度值。由此可以推斷，高周疲勞加載條件下，TC1 鈦合金在垂直于軋制方向上較在平行于軋制方向上表現(xiàn)出更高的疲勞抗力，致使合金在垂直于軋制方向上具有更高的疲勞極限和更長的疲勞壽命 。

通過軋制方向的改變，形成明顯的不同初始織構(gòu)及組織各向異性。隨形變及退火次數(shù)增加，這些初始樣品組織及織構(gòu)的各向異性逐漸減小甚至消失。樣品轉(zhuǎn)45°及90°軋制使表層的強初始Goss織構(gòu)極大削弱后，仍能順利完成點次再結(jié)晶及得到較好的磁性能，原因可歸納為以下幾點：

1.兩次冷軋都是中等壓下量，有利于{111}（112）織構(gòu)的形變量；中間退火使所有不同樣品都得到小等軸晶，使初始取向不同帶來的差異產(chǎn)生的作用明顯減小。因為在相同形變量下，小晶粒樣品因晶界多，阻礙位錯運動，加速取向轉(zhuǎn)動，更容易從不同初始取向轉(zhuǎn)到相同的取向分布狀態(tài)，即形成有利于Goss織構(gòu)的{111} （112）織構(gòu)。

2.一般認(rèn)為，點次再結(jié)晶晶核來自脫碳板的次表層位；原始熱軋板表層是再結(jié)晶晶粒，比中心層形變長條晶粒更容易提前擺脫初始織構(gòu)的影啊，得到穩(wěn)定的{111}（112）織構(gòu)，從而使各樣品的表層都提前出現(xiàn)具有Goss取向晶粒。

3.再結(jié)晶后Goss取向晶粒至少有5mm，一次再結(jié)晶后的晶粒尺寸大約是10μm，這樣，一個成功的Goss取向晶粒要吃掉7.5 x 106個一次晶粒；而一次再結(jié)晶后Goss取向晶粒的體積分?jǐn)?shù)至少有0.5%，即約37500個Goss取向晶粒內(nèi)只要有1個成功生長就能得到強的Goss織構(gòu)。以上試樣都能滿足這個條件。樣品轉(zhuǎn)動不同角度后，對抑制劑粒子分布的影啊并不大，所以粒子分布小的差異使得各樣品都可順利點次再結(jié)晶。

4.經(jīng)45°旋轉(zhuǎn)后，原先表層的另一種剪切織構(gòu)，即{110}（112）織構(gòu)可轉(zhuǎn)到接近Goss取向（相差100），這種接近Goss取向的織構(gòu)對最終Goss織構(gòu)的形成起一定作用。同時，450樣品較細(xì)小的組織有利于{111}（112）織構(gòu)的形成，從而可產(chǎn)生新的Goss取向。

5.原始熱軋板未經(jīng)過?；y以在第點次退火后形成成群分布的Goss晶粒，因此各樣品中的Goss晶粒數(shù)目及分布差異不大。對900樣品，{111}（112）織構(gòu)的順利形成，也產(chǎn)生新的Goss取向，對最終Goss織構(gòu)有更大的貢獻(xiàn) 。

1.平行于和垂直于軋制方向的TC1 鈦合金板材的疲勞極限均隨著試驗溫度的升高而降低；相同試驗溫度下，垂直于軋制方向的TC1 鈦合金板材的疲勞極限高于平行于軋制方向的TC1 鈦合金板材。

2.同軋制方向的TC1鈦合金板材的高周疲勞壽命均隨試驗溫度的升高而降低；相同的試驗溫度和最大外加應(yīng)力下，垂直于軋制方向的TC1鈦合金板材的疲勞壽命均高于平行于軋制方向的TC1鈦合金板材的疲勞壽命。

3.應(yīng)力控制的高周疲勞加載條件下，軋制態(tài)TC1鈦合金板材的疲勞裂紋均以穿晶方式萌生于疲勞試樣表面，并以穿晶方式擴(kuò)展 。2100433B

軋制壓力對異步軋制過程中軋制壓力的研究具有十分重要的工程意義。異步軋制是指上下軋輥線速度不等的一種軋制方法。由于其軋制方式的特點，軋制變形區(qū)內(nèi)存在搓軋區(qū)，具有軋制壓力低，軋薄能力強、細(xì)化晶粒等優(yōu)點，特別適合于極薄帶材的軋制，近年來得到了廣泛的關(guān)注。一些學(xué)者對異步軋制過程中的軋制壓力進(jìn)行了深入的研究，通過解析法推導(dǎo)出一些軋制壓力計算公式，但這些公式都比較復(fù)雜且推導(dǎo)過程假設(shè)條件較多，存在一定的適用范圍，計算精度也有待進(jìn)一步提高。同時，大部分的研究工作集中在速比小于1.5的情況，此時軋制壓力將隨著速比的增加而減小已得到認(rèn)可，但對高速比條件下軋制壓力的變化規(guī)律認(rèn)識還不夠深入 。