铌对低温取向硅钢热轧组织与织构的影响

采用OM、EBSD检测分析技术研究了铌对低温取向硅钢热轧组织与织构的影响,探索是否应在低温取向硅钢中加入铌.结果表明,含铌相较于不含铌取向硅钢热轧板晶粒更加细小,沿板厚方向组织梯度更加明显;铌元素的加入优化了取向硅钢热轧板织构,含铌比不含铌取向硅钢热轧板中的旋转立方织构取向密度小,而高斯织构和γ取向线密度大,其中高斯织...     

稀土对取向硅钢初次再结晶组织及织构的影响

实验室制备了不同稀土含量的取向硅钢,采用SEM和XRD测定了实验试样组织以及表面层的{111}、{110}、{112}不完整极图,并计算了不同稀土含量取向分布函数ODF图,研究了稀土对取向硅钢制备过程中组织以及织构演变的影响。结果表明,稀土促进了取向硅钢热轧组织、常化组织以及初次再结晶组织的细化,提升了冷轧织构及初次再结晶织构的密度水平,稀土含量为20×10~(-6)的取向硅钢形成了密度水平为4.7的旋转立方织构{001}110,但未出现高斯织构。     

退火工艺对普通取向硅钢初次再结晶组织的影响

为研究退火工艺对普通取向硅钢初次再结晶组织的影响,对经不同温度、保温时间和升温速率退火后的材料组织进行了分析。结果表明:在等温退火条件下,加热至600℃时开始发生初次再结晶,800℃以上初次再结晶组织发展完善;而在最终冷轧板直接进行最终高温退火的情况下,加热温度在500～700℃时,将升温速率提高到80℃/h,初次再结晶组织更易于发展完善。     

低温板坯加热晶粒取向3.0%Si钢高温退火中的组织演化

采用取向分布函数及金相分析方法研究了以Cu₂S为主要抑制剂的低温板坯加热晶粒取向硅钢(%:0.04C、3.16Si、0.50Cu)在650～1 050℃高温退火中组织的演化过程。结果表明,该取向硅钢的初次再结晶温度为650～700℃,二次再结晶温度为1 000～1 050℃。初次再结晶后的主要织构强度以{111}〈110〉、 {112}〈110〉、 {111}〈112〉顺序减弱。初次再结晶组织的晶粒尺寸和织构强度在700～900℃变化很小,在900～1 000℃晶粒长大速度加快,{111}〈110〉、{112}〈110〉组分增强,而{111}〈112〉组分的强度基本保持不变。     

退火温度对超薄取向硅钢织构及磁性能的影响

 为了研究中/高频用超薄取向硅钢制备工艺中退火温度对组织、织构及磁性能的影响,以商用0.27 mm规格无底层取向硅钢成品板为原料采用初次再结晶法制备了0.08 mm厚的超薄取向硅钢。系统研究了800~1 000 ℃温度范围内退火对超薄取向硅钢退火组织、织构及磁性能的影响。结果表明,过渡带中的η取向({0kl}<100>)与相邻形变基体呈大角度取向差晶界,再结晶开始时,η取向组分优先在过渡带边界“弓出”形核;随着退火温度升高,再结晶平均晶粒尺寸增大,{114}<481>等非η取向晶粒尺寸优势愈发明显,η组分体积占比降低,晶粒尺寸均匀性变差;稍低温退火时超薄取向硅钢综合磁性能较好,退火温度为800 ℃时,磁感应强度B₈₀₀=1.82 T,铁损P_1.5/400=11.66 W/kg,获得本试验条件下最佳综合中频磁性能。     

取向硅钢27Q110初次再结晶退火对组织和织构的影响

通过检测取向硅钢27Q110一次冷轧板再结晶温度退火试验后的硬度及显微组织,确定取向硅钢脱碳退火(初次再结晶)阶段最佳退火温度为850℃.对冷轧硅钢厂取向硅钢27Q110脱碳退火后显微组织和织构进行检测和分析.结果表明,取向硅钢27Q110脱碳最佳退火温度为850℃,且主要织构γ在{111}<112>处最强.     

中温含铜取向硅钢的形变和再结晶织构特征

通过对比中温含铜取向硅钢与普通取向硅钢和高磁感取向硅钢的组织和织构特征,分析中温含铜取向硅钢独特的织构演变规律及其对二次再结晶行为的影响.结果表明,为了获得有利于高斯晶粒长大的强γ取向线织构,中温含铜钢需经过回复退火处理和高温退火阶段慢速升温.回复过程中γ取向线晶粒储能降低,同时慢速升温有利于γ取向线晶粒的形核和再结晶.中温含铜钢的二次再结晶开始温度超过1000℃,由于初次再结晶晶粒组织以γ织构为主且非γ取向线晶粒较少,导致最终二次晶粒尺寸超大且晶界圆滑,二次再结晶机理以择优长大为主导,超大的二次晶粒尺寸导致最终成品的铁损升高,但通过激光刻痕处理后,整体铁损的降低效果比二次晶粒较小的高磁感取向硅钢更加显著.      

热处理工艺对0.25%Si含铌无取向硅钢显微组织和铁损的影响

向无取向硅钢中添加适量的铌元素,可以有效改善成品钢的显微组织和机械性能,但会对电磁性能产生不利影响。截至目前,尚不清楚铌元素在无取向硅钢中的存在形式、作用机理,以及在不同热处理工艺条件下对电磁性能的影响效果。研究结合0.25%Si含铌无取向硅钢生产实际,探讨了铌元素在钢中的存在形式、作用机理和影响效果,并借助热处理工艺优化以减轻铌元素对钢电磁性能的影响。结果表明,铌元素在钢中会形成百纳米级、数量众多的有害夹杂物,钉扎晶界和降低晶界扩散率,并推迟钢的再结晶开始温度和结束温度,因而,导致晶粒细化和铁损升高。随着钢中铌含量增加,钢的涡流损耗基本相当,但磁滞损耗不断增加。合理的热处理工艺,可以促进消除应力退火之后的晶粒尺寸长大,并在一定程度上减少磁滞损耗之间的差异。     

Nb(C，N)作为取向硅钢中抑制剂的可行性

在铌微合金高强度钢中,主要利用铌来提高奥氏体的再结晶温度,从而实现控制轧制和控制冷却;同时,利用铌的析出进行强化来提高铌微合金钢的强度和韧性。结合取向硅钢抑制剂的特点和要求,分析了Nb(C,N)作为抑制剂的可行性。由于Nb(C,N)在钢中的固溶温度低,析出颗粒尺寸小,Nb(C,N)具备作为取向硅钢抑制剂的基本特征和优势,故其可作为取向硅钢中抑制剂。     

TSCR流程试制取向硅钢的组织演变

通过研究以Cu2S为主抑制剂的取向硅钢在薄板坯连铸连轧全流程中的组织演变,比较了工艺优化前后的差别。结果表明,TSCR流程试制的取向硅钢经传统的后工序工艺处理,初次再结晶平均晶粒尺寸约为15.5μm,晶粒度为8.61,生产出来的成品中的二次晶粒的尺寸与普通取向硅钢的相当,成品的性能为B8=1.865 T,P1.7/50=1.409 W/kg;后工序的工艺优化后,初次再结晶晶粒更加细小和均匀,平均晶粒尺寸约为13.6μm,晶粒度为9.13,二次再结晶发展更加完善,成品的磁性能得到提升,为B8=1.884 T,P1.7/50=1.394 W/kg;证明以Cu2S为主抑制剂采用TSCR流程生产取向硅钢是可行的。     

Microtexture Evolution and Grain Boundary Character Distribution of Interstitial-Free Steels With Moderate Levels of Cold Rolling Reductions

High-strength interstitial-free steel sheets have very good deep drawability when processed to have {111} recrystallization texture. The microtexture evolution and grain boundary character distribution of interstitial-free steels as a function of moderate levels of cold rolling reductions were investigated by the metallographic microscopy and electron backscatter diffraction technique. The results showed that there was a close relationship between microtexture and grain boundary character distribution for interstitial-free steel, especially the distribution and features of some specific types of coincident-site lattice boundaries. In addition, α-fiber texture was weakened to vanish while γ-fiber texture strengthened gradually as cold rolling reduction was increased from 20% to 75% for cold rolled and annealed samples. Accordingly, increasing the rolling reduction from 20% to 75% would lead to a significant increase in the proportion of Σ3 boundaries. Also, it was found that the microtexture of 20% cold rolled sample would induce a high frequency of Σ11 grain boundaries, but the microtexture of 75% cold rolled sample would produce more Σ7 and Σ17 grain boundaries. It was suggested that texture played a significant role in the formation of grain boundary character distribution.     

铌与钛对铁素体不锈钢析出和成形性的影响

研究了铌、钛对铁素体不锈钢析出相、织构和成形性的影响。结果显示:添加铌、钛后的析出相主要是TiN和(Nb,Ti)C,其析出尺寸分别为4μm和200 nm;同时,铌、钛的添加抑制了冷轧薄板α纤维织构的生长,促进了γ纤维织构强度的增加。添加稳定化元素铌、钛后,冷轧薄板的平均r值由1.05增加到1.46,起皱高度也由29.1μm下降到18.9μm,薄板成形性能的改善同再结晶织构的变化密切相关。     

无抑制剂取向硅钢的再结晶织构与析出物

采用无抑制剂法制备取向硅钢,并采用XRD、TEM等方法对无抑制剂取向硅钢热轧到初次再结晶阶段的织构与析出物进行了研究。实验结果表明,热轧板的织构主体为γ线织构,并含有少量的立方织构{100}001和Goss织构{110}001;常化后立方织构{100}001减弱,织构的主体为γ线织构;初次再结晶退火后织构主要由γ线织构及少量的α线织构组成。通过对第二相质点的观察发现,析出物主要由铁的氧化物和硅的氧化物组成,均不是抑制剂,说明该取向硅钢并不是依靠第二相质点来抑制初次再结晶晶粒长大的。     

高性能取向硅钢的工业化生产研究

采用光学显微镜、X射线衍射仪等分析了宁波钢铁有限公司生产的取向硅钢不同工序下的组织及织构演变规律.结果 表明:铸坯经过热轧后,沿着厚度方向组织不均匀;一次冷轧并经脱碳退火后,组织由条状纤维状变成等轴状的初次再结晶晶粒,初次再结晶平均晶粒尺寸为18.17 μm,织构主要以α织构和γ织构为主;在二次冷轧后,晶粒再次被压缩,转变为纤维状,织构主要为γ织构;经过高温退火后,发生二次再结晶,晶粒异常长大,晶粒尺寸达到厘米级,织构成分为单一且锋锐的Goss织构.     

Sn和冷轧板厚度对取向硅钢初次再结晶组织和织构影响

研究了Sn含量和冷轧板厚度对取向硅钢冷轧板脱碳渗氮退火后组织和织构的影响,发现随着厚度减小和Sn含量增加,初次再结晶晶粒尺寸趋于减小,增加Sn含量导致对Goss取向形成的不利织构{001}〈120〉增加,而钢板厚度减薄时{111}〈112〉、{411}〈148〉等有利织构和{001}〈120〉不利织构均增加。Sn在氧化层中的含量显著小于基体,在氧化层/基体的界面处有显著的浓度梯度。虽普遍认为Sn的晶界偏聚是影响退火组织和织构的原因,但俄歇电子能谱只能偶然检测到,推测或是该偏聚不具有普遍性,或是其偏聚厚度极小超出了仪器检测的范围。     

钇含量对3%Si取向硅钢组织和织构的影响

使用50 kg真空感应炉常规流程工艺在实验室制备钇含量分别为0.026%、0.058%和0.14%的0.04%～0.05%C,3.03%～3.10%Si取向硅钢。采用SEM研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用OM和EBSD分析了取向硅钢2.4 mm热轧板、0.3 mm冷轧板、830℃和1050℃退火板组织和织构。实验结果表明：随着钢中Y含量的升高,夹杂物发生粗化,长条形夹杂物转变为球形,抑制晶粒长大效果减弱,所以一次再结晶热处理后硅钢板晶粒尺寸随着Y含量的增加逐渐变大。Y含量为0.026%的硅钢一次再结晶晶粒尺寸最小,其较高的储存能为高温退火晶粒长大提供了足够的驱动力,因此,其高温退火晶粒尺寸最大,平均晶粒尺寸为115.7μm。冷轧硅钢板高温热处理后,Y含量为0.026%的硅钢中部分Goss晶粒异常长大,出现了强度为5的Goss({110}<001>)织构,而Y含量为0.058%和0.14%的硅钢中依旧存在大量的γ织构。由于含0.026%Y钢中夹杂物尺寸最小,具有一定的钉扎作用,从而使得一次再结晶晶粒更加细小。随着Y含量的增加,0.058%Y和0.14%Y钢中...     

退火均热时间对Fe-3.2 %Si无取向硅钢铁损的影响研究

研究了连续退火均热时间对Fe-3.2 %Si高牌号无取向硅钢P1.0/50和P1.5/50铁损性能的影响规律。结果表明：随着退火均热时间的增加,P1.0/50和P1.5/50均呈现先降低再升高的趋势,P1.0/50在110 s时最低值为1.008 W/kg,而P1.5/50在90 s时最低值为2.601 W/kg;当退火均热时间从50 s增加到130 s时,平均晶粒尺寸从70 μm增加至164 μm。均热时间短,{110}〈001〉取向晶粒尺寸小、数量多,其织构组分强度高;随着均热时间增加,γ纤维和{100}〈0vw〉、{110}〈001〉强度增强,但增幅逐渐变缓。在退火温度1 000 ℃×90 s工艺下,Fe-3.2 %Si可获得较优异的,P1.0/50和P1.5/50铁损性能和均匀性高的材料组织。     

柱状晶组织高硅电工钢二次再结晶的形成机理

  二次再结晶的发生会显著改变电工钢带材的组织和织构，进而影响其磁性能。以柱状晶组织高硅电工钢冷轧带材为研究对象，研究了不同退火方法对试样组织和织构的影响，明确了二次再结晶的发生条件、形成机理和控制方法。研究结果表明，柱状晶组织高硅电工钢冷轧试样发生二次再结晶的温度区间为850～1 000 ℃，在900 ℃退火可获得最大的晶粒尺寸。二次再结晶的形成是由于初次再结晶后试样的组织形成了织构抑制作用，小角度晶界抑制晶粒正常长大，大角度高能晶界迁移率高，具有大角度晶界的晶粒以取向长大方式发生二次再结晶。当退火温度高于1 000 ℃时，升温和冷却速率大于5 ℃/min可以有效抑制二次再结晶的发生。