【摘 要】
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马口铁由于其强度和深冲性能的良好匹配而被广泛应用于食品包装行业,常被用作罐、盖等包装容器的原材料。两片式食品包装罐的生产对马口铁板材厚度的减薄以及深冲性能的要求均较高,目前国内高品质马口铁基板仍需大量依赖进口。而近年来国内对于马口铁的需求量不断增加,且进口马口铁基板的价格逐年上涨,因此开展马口铁生产工艺-微观组织-性能之间关系的研究,开发出满足性能要求的高品质罐用马口铁极薄带,具有一定的实际意义和
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马口铁由于其强度和深冲性能的良好匹配而被广泛应用于食品包装行业,常被用作罐、盖等包装容器的原材料。两片式食品包装罐的生产对马口铁板材厚度的减薄以及深冲性能的要求均较高,目前国内高品质马口铁基板仍需大量依赖进口。而近年来国内对于马口铁的需求量不断增加,且进口马口铁基板的价格逐年上涨,因此开展马口铁生产工艺-微观组织-性能之间关系的研究,开发出满足性能要求的高品质罐用马口铁极薄带,具有一定的实际意义和应用价值。本文以国内某钢厂提供的马口铁基板为研究对象,以IF钢为辅助对比材料,设计了一系列冷轧和热处理实验,基于微观组织表征、常规力学性能和成形性能测试等,着重探索了冷轧压下率和退火温度对马口铁组织性能的影响规律,并对比分析了马口铁和IF钢的组织性能差异,为高性能马口铁品种的合金设计与工艺优化提供实验支撑。主要研究结果如下:(1)随着冷轧压下率增加,经695℃、25s退火后的组织中铁素体晶粒逐渐细化。当冷轧压下率为80%及以下时,随着压下率增加,退火态马口铁的强度升高,但伸长率变化不显著,r值有所升高;当冷轧压下率大于80%时,退火态马口铁的伸长率、n值和r值均显著下降,其深冲性能难以满足两片罐的性能指标。(2)随着冷轧压下率增加,实验钢完成再结晶的温度逐渐下降。当冷轧压下率为84%及以下时,退火温度在680~710℃范围内,实验钢的微观组织、强度与伸长率的变化不明显;当冷轧压下率为90%时,随着退火温度升高,组织中铁素体晶粒尺寸逐渐增大,强度下降,而塑性应变比r值有所提高。(3)EBSD结果分析表明,增加冷轧压下率或提高退火温度均促进了{111}织构的形成,这对提高材料的r值有益,从而可进一步提升材料的深冲性能。(4)对比分析了相同冷轧压下率条件下马口铁和IF钢退火过程中微观组织与性能的演变规律,结果表明:退火态马口铁的强度显著高于IF钢,但其伸长率和成形性能指标均低于IF钢;IF钢中{111}织构强度明显强于马口铁。本论文的研究结果可为该钢铁公司实际生产中的工艺参数优化提供数据支撑,并通过马口铁与IF钢的组织性能对比,为下一步开发高品质两片罐用马口铁的合金成分设计提供依据。
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