高牌号无取向电工钢热轧板常化退火组织的EBSD分析

借助于EBSD对比研究了常化退火对高牌号无取向电工钢热轧组织和织构演变的影响,分析了常化退火对热轧板各厚度层织构的演变规律。结果表明,常化退火改善了热轧组织的均匀性,并弱化了热轧变形的γ纤维织构。升高常化退火温度,可增大热轧板的晶粒尺寸,提高{100}和{110}织构组分占有率,有利于提高无取向电工钢成品板的磁性能。     

无取向电工钢的{100}织构控制与磁性能改进

简述了无取向电工钢常见增强{100}织构,进而改善磁性能的方法。以现有工业生产流程为背景,综述了强化不同类型无取向电工钢{100}织构的新型思路,包括利用高牌号无取向电工钢铸态{100}织构的遗传特性、利用弹性各向异性促进低牌号无取向电工钢中奥氏体相变生成{100}织构、脱碳控制中牌号无取向电工钢奥氏体相变、剪切带变形促进高硅钢{100}织构形成等原理。结果显示,这些技术原理的应用均可使相应无取向电工钢成品板的织构结构发生根本性改变,且磁性能得到大幅度提高。     

热轧组织对冷轧无取向硅钢退火织构及组织的影响

对不同加热温度处理的热轧低硅钢带进行了冷轧及退火实验,分析了热轧钢带的组织对冷轧无取向硅钢再结晶退火过程中的组织及织构的影响。结果表明:热轧组织对冷轧无取向电工钢冷轧板再结晶组织及织构演变有重要影响;等轴晶粒组织的热轧钢带比混晶组织的热轧钢带冷轧后再结晶退火快,且退火后晶粒尺寸均匀;随着等轴晶粒尺寸增加,冷轧退火后形成的冷轧硅钢{110}类型的织构增强,{100}类型的织构减弱;表明热轧组织为等轴晶粒时,不利于冷轧无取向硅钢磁性能的改善。     

轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织性能的影响

利用光学显微镜、XRD、EBSD等研究了轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,随热轧压下率增大,冷轧组织变形储能及剪切带的比例逐渐降低,冷轧板中α织构减弱,γ织构增强。退火板晶粒尺寸随热轧压下率增大而增加。热轧压下率为17%及40%时,退火织构以强的Goss织构及相对弱的{100}织构为主,热轧压下率达到55%后,退火织构为强的{115}<110>和{114}<371>织构,Goss织构和{100}组分明显减弱。随热轧压下率增大,退火板磁感值先升高后降低,铁损值先减小后增加。热轧压下率为40%时,退火板综合磁性能最优。     

退火温度对CSP生产薄规格无取向电工钢性能的影响

以CSP流程生产的35W440无取向电工钢热轧板为研究对象,研究了不同退火温度对无取向电工钢磁性能的影响规律.研究的结果表明,在实验参数的范围内,随着退火温度的升高,最终成品的晶粒尺寸增大.利用X射线测量了不同退火温度的成品板的宏观织构,结果表明,退火温度的提高有利于减弱{111}面织构,从而有利于改善产品磁性能的α纤维织构和{100}〈0vw〉有利织构组分得到了增强.因此随着退火温度的提高,成品板试样的铁损降低,磁感增加.     

热轧工艺对超薄规格冷轧IF钢织构及成形性能的影响

为了研究铁素体轧制和奥氏体轧制两种不同热轧工艺对超薄规格冷轧IF钢组织、织构和成形性能的影响,采用金相显微镜和XRD衍射仪分别观察和检测了两种热轧工艺下热轧、冷轧、退火带钢微观组织和宏观织构,采用EBSD检测了退火带钢的表面微观织构,采用拉伸试验机分别检测了退火带钢沿轧向、45°方向和横向的力学性能。结果表明：相比奥氏体轧制工艺,铁素体轧制工艺下退火带钢γ织构更强,主要织构组元{111}<110>、{111}<112>强度差异更小,相应■值提高0.45,△r值降低0.10;铁素体轧制工艺下冷轧带钢位错、亚晶界等晶体缺陷密度更大,且形成的α织构更强,退火过程中具备<110>//ND取向的晶粒优先形核,且在生长过程中吞并邻近低取向差的{118}<110>、{557}<110>等其他取向晶粒,从而导致退火板形成更强的{111}织构。     

电工钢中柱状晶尺寸及退火工艺对{100}织构的影响

利用EBSD技术研究了电工钢中不同的柱状晶尺寸及退火工艺下{100}织构的演变规律.结果表明,初始晶粒尺寸的影响最显著.细小柱状晶热轧后经过常化处理,组织已均匀,但中心层有强{100}织构.粗大柱状晶中{100}织构的遗传性强,常化及中间退火后,中心层仍有粗大的以{100}取向为主的晶粒;脱碳退火后才能完成组织均匀化和织构梯度的弱化.常化时的升温速度也对织构演变存在影响,低的升温速度有利于{100}织构的保留,但升温速度的影响没有初始晶粒尺寸及退火次数的影响显著.细小柱状晶样品经过热轧及三次退火工艺适合制备取向电工钢.     

退火对高锰无取向电工钢磁性能的影响

研究在875～1000 ℃退火对高锰50W470无取向电工钢组织、织构以及磁性能的影响,并对975 ℃×3 min与975 ℃×5 min退火效果进行对比分析。结果表明,随着退火温度的升高,成品板晶粒尺寸增大且均匀,相应的铁损不断降低,磁感在975 ℃时略有升高,整体为下降趋势。而过长时间退火,有利于铁损,不利于磁感。在975 ℃×3 min退火后,成品板中存在较强的有利于磁性能的{100}面织构,而975 ℃×5 min退火后{100}面织构强度明显减弱,磁感降低。因此,试验用高锰50W470无取向电工钢的最佳退火工艺为975 ℃×3 min高温短时退火。     

一次冷轧法生产高牌号硅钢组织织构演变行为分析

研究了一次冷轧法生产高牌号硅钢组织织构的演变情况。结果表明,常化处理后钢板断面组织发生充分再结晶及晶粒长大,经冷轧退火后金相组织为典型高牌号大晶粒组织形态。热轧板表面与心部织构的差异及其在后续冷轧过程的演变表明,取向变化规律先在{001}110附近聚集,再转向{112}110附近,随后逐渐向{111}聚集;退火后成品板织构中{111}//轧面织构较常化板、冷轧板明显减少。     

热轧组织对无取向硅钢织构的影响

采用X射线衍射仪分析无取向硅钢冷轧织构和再结晶退火织构的演化,研究了热轧组织对无取向硅钢织构以及磁性能的影响.结果表明,具有均匀、粗大晶粒组织的热轧板,冷轧形成更多的剪切带,导致成品板形成高的高斯织构组分,并提高了{100}织构强度,降低了γ纤维织构,最终导致成品磁感应强度升高,铁损下降.     

正火对高锰50W470无取向硅钢磁性的影响

研究了900～1000 ℃正火对高锰50W470无取向硅钢的组织、织构和磁性的影响。结果表明,随着正火温度的升高,成品板的平均磁感不断增加,而铁损在975 ℃最低。热轧板正火后的晶粒尺寸随正火温度升高不断增大,而对应冷轧、退火后的成品板晶粒尺寸先增大后减小（975 ℃时最大）。在975 ℃×5 min正火后,成品板中得到对磁性有利的{100}面织构和高斯织构,磁性能改善。高锰50W470无取向硅钢的最佳正火工艺为975 ℃×5 min,此工艺可改善高锰无取向硅钢的组织和织构,最终提高其磁性能。     

无取向硅钢退火织构的演变与磁性能关系的研究

运用取向分布函数(ODF)分析了50W600电工钢不同退火工艺退火织构的演变及织构对电磁性能的影响,利用织构数据计算了无取向硅钢的磁晶各向异性能.研究表明,较高的退火温度或较长的保温时间,再结晶织构α线的取向密度下降,{100}〈011〉和{211}〈011〉取向密度急剧降低,γ线{111}〈112〉密度显著增加,晶粒取向绝大多数聚集在γ线{111}〈112〉取向附近;低温退火有助于提高无取向硅钢有利织构{100}〈UVW〉的占有率.磁晶各向异性能计算结果表明无取向硅钢也存在磁各向异性.     

50W470无取向硅钢热轧板的组织与织构演变

研究了50W470牌号无取向硅钢在热轧、正火、冷轧和退火过程中组织和织构演变。结果表明,热轧板表面为发生再结晶的细小等轴铁素体,主要织构为{110}<115>,过渡层和中心处以α纤维织构和较弱的γ纤维织构主。正火板的平均晶粒尺寸为90.5 μm,正火减弱了热轧板中对磁性能不利的γ纤维织构。冷轧板织构为强的α纤维织构和较弱的γ纤维织构。退火板的平均晶粒尺寸为74.2 μm,退火板织构主要是以{111}<112>取向为主的γ纤维织构,{100}和{110}面织构分别达到了7%和5.9%。正火50W470无取向硅钢的平均铁损P1.5/50和磁感B50分别达到了2.99 W/kg和1.725 T。     

Cu元素对无取向电工钢板表层织构的影响

采用EBSD技术研究Cu含量对低碳低硅无取向电工钢热轧板、常化板、冷轧板和成品板表层织构的影响.结果表明,卷取过程中Cu元素在热轧板表层的偏聚作用阻碍{100}晶粒的长大,导致{100}织构组分减少,不利的{111} 〈100〉、{112} 〈100〉、{554} 〈100〉织构和随机织构组分相对增加.常化过程中,表层偏聚的Cu元素在高温下向热轧板心部扩散,对晶粒长大抑制作用降低,同时{100}面具有低表面能,最终使得有利的{100}织构组分长大速率较快,织构组分含量增加.Cu元素对冷轧和成品板表层织构也有一定影响,加入Cu元素后,冷轧板表层{111} 〈112〉织构得到加强,而{111} 〈110〉织构被削弱,成品板的有利织构{100} 〈100〉和{110} 〈100〉面织构组分增加,不利织构{111} 〈100〉组分减少,达到了改善织构,提高磁性能的目的.     

铁硅合金轧制-退火过程中立方取向晶粒的形核与长大

利用金相显微镜和EBSD技术分析研究了Fe-3.2%Si合金二次冷轧织构、(100)[001]立方取向晶粒形核、初次再结晶以及二次再结晶后立方织构的形成。结果表明,二次冷轧之后的织构主要为{111}<112>和{111}<011>,并存在少量的{112}<110>,同时在变形晶粒内部存在有接近{100}<001>取向的微区。冷变形晶粒内部各微区取向连续变化,并且逐渐向近立方取向靠近。冷变形晶粒内部立方取向的微区作为形核的核心,在退火过程中利用(100)晶粒低表面能和γ→α相变最终发展成为具有集中立方织构的柱状晶组织。     

退火温度对无取向硅钢再结晶行为的影响

使用EBSD和XRD技术研究了1.3%Si无取向硅钢在不同退火温度条件下的微观组织、宏观织构和微观取向。分析了退火温度对此成分体系无取向硅钢再结晶组织和织构的影响;讨论了退火温度与无取向硅钢成品板磁性能的关系。实验结果表明:无取向硅钢的退火温度对其再结晶组织和成品板铁损值有影响,随着退火温度的上升,再结晶晶粒平均尺寸增大且铁损值下降。γ纤维织构是再结晶织构中的优势组分,高斯{110}100织构强度也较高。退火温度对再结晶织构也有影响,随着退火温度上升,γ织构的含量不断上升,其中{111}121织构强度高于{111}110织构强度;退火温度的上升降低了立方{100}100织构和旋转立方{100}110织构但增加了高斯{110}100织构的强度,高斯织构的强度在870℃时达8.8。高斯取向晶粒主要在{111}121取向晶粒附近出现,旋转立方取向晶粒主要出现{111}110取向晶粒附近。由于{111}面织构强度增加和立方织构、旋转立方织构强度的降低,随着退火温度的上升,无取向硅钢的磁感应强度下降。     

冷轧大压下量下新型无取向电工钢的退火组织演变

研究了冷轧大压下量,950 ℃退火时间对一种新型含铜无取向电工钢晶粒度和织构的影响.结果表明,大压下量冷轧,随压下量的增加,退火晶粒向γ线聚集,形成强{111}<112>织构.提高冷轧压下率,退火织构 {111}<100>,{110}<001>强度减弱,增加退火时间,退火织构{111}<110>,{100}<001>,{110}<001>强度变弱.采用87.5%冷轧压下率和950 ℃退火60 s,有利织构{100},{110}占有率最大.     

电工钢相变组织中的Σ3和取向梯度现象

将超低碳无取向电工钢冷轧板在g单相区加热,分别在H_2和N_2中使其发生α→γ→α相变,对超低碳无取向电工钢中的相变组织特征进行表征,并对其形成机理进行分析与讨论。结果表明,H_2退火板中形成了强{100}取向单层饼状晶,且{100}取向晶粒的尺寸达到1 mm以上;而N_2退火板表层为近{100}和{110}取向柱状晶,中心层则主要为{111}和{114}取向等轴晶。Σ3晶界普遍出现在发生取向择优的相变组织中,其形成机制与表面效应作用下诱发变体选择时所遵循的K-S关系密切相关;在N2退火板的柱状晶内部出现了近似线性的取向梯度,应为表层晶粒沿板材法向(ND)依靠γ→α相变长大受阻引起的相变应变累积造成的。     

高纯Cr17钢板厚方向织构演变、成形性能及表面皱折

以高纯Cr17铁素体不锈钢为实验材料,对比研究了热轧不退火、退火两种工艺对其板厚方向织构演变、成形性及表面皱折的影响。采用金相显微镜、X射线衍射技术及背散射电子衍射技术观察两种工艺条件下的组织和织构演变。结果表明:成品板各层织构特征存在显著差异,这是由于低温轧制过程中沿板厚方向不同应变状态导致的热轧织构梯度遗传所致。与热轧不退火相比,热轧退火有利于成品板各层γ纤维再结晶织构增强,偏离{111}<112>组分的程度减弱,α纤维织构弱化;有利于弱化成品板的带状晶粒簇,促使晶粒簇分布均匀分散。     

磁场预退火对取向硅钢二次再结晶组织及织构的影响

对二次冷轧后高温退火前3.2%Si取向硅钢在实验室自主设计研发的脉冲磁场预退火管式炉内进行不同温度的预退火处理,通过光学显微镜与XRD对其组织织构进行分析,利用硅钢片磁性能测试系统对高温退火后的试样进行磁性能分析。结果表明,经脉冲磁场预退火处理后,整体上取向硅钢平均晶粒尺寸随预退火温度升高略微减小,晶粒尺寸主要集中在10~25 μm范围内;通过ODF图及{200}极图分析可知,经脉冲磁场预退火后,最强织构随预退火温度的升高从{112}<110>织构变化到{223}<110>织构和{111}<110>织构;随着预退火温度的升高,高温退火后试样的磁性能反而降低。