罩式退火工艺的升温速率对无取向硅钢织构及性能的影响

研究了罩式退火工艺的升温速率对0.8%Si无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响。结果表明,经过不同升温速率退火后,无取向硅钢的再结晶织构主要为{111}织构,伴随有{110}、{100}织构。随着退火升温速率的提高,晶粒尺寸逐渐增大,{111}织构明显减弱,{110}织构明显增强,{100}织构没有明显变化,铁损P_1.5/50逐渐降低,磁感应强度B₅₀₀₀逐渐增强。但当升温速率由80 ℃/h升高至100 ℃/h时,{111}织构出现一定程度的增强,{110}织构出现减弱,{100}织构没有明显变化,铁损P_1.5/50增大,磁感应强度B₅₀₀₀减小。在退火升温速率为80 ℃/h时,无取向硅钢可获得最优的磁性能:P_1.5/50=4.249 W/kg,B₅₀₀₀=1.715 T。     

高强无取向硅钢组织演变与强化机制

针对新能源汽车的发展,制备了含Ni固溶强化、含Cu析出强化以及含Ni+Cu复合强化3%Si无取向硅钢,研究了强化方式对无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明：固溶强化型无取向硅钢热轧板中形成了粗大{221}<221>晶粒,冷轧过程中剪切变形明显并在退火后形成良好再结晶织构。析出强化型无取向硅钢热轧板中心层形成γ取向粗大晶粒,在后续的加工中γ织构逐渐增强并最终得到相对细小的再结晶晶粒。复合强化型无取向硅钢热轧板中保留了强λ取向带状组织,退火后形成了有益的Goss织构和λ织构。固溶强化型与复合强化型无取向硅钢磁感应强度B₅₀分别达到1.742、1.688 T,高于析出强化型无取向硅钢的1.645 T。同时,复合强化型无取向硅钢高频铁损最低,其P_1.0/400和P_{1.0/1 000}分别低至20.97、82.69 W/kg,这与其较小的晶粒尺寸和织构改善有关。强度计算结果表明：Ni元素固溶强化对强度的提高有限,屈服强度为468 MPa,纳米Cu析出可显著提高屈服强度(强度增量约200 MPa),且主要来自于模量强...     

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。     

无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火

在实验室中采用无抑制剂法制备取向硅钢,利用XRD、TEM等方法研究了冷轧和初次再结晶阶段的微观组织与织构。结果表明,冷轧板织构主要由α织构和γ织构组成;初次再结晶退火后α织构减弱,γ面织构{111}112增加,初次再结晶退火70 s后出现Goss织构。EBSD分析显示Goss位向晶粒大多与{111}112位向晶粒相邻;随退火时间的增加,Goss和{111}112位向晶粒均有所增加。     

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。     

部分再结晶退火对无取向硅钢的磁性能与力学性能的影响

通过显微组织表征和磁性能、力学性能检测等实验,研究了含Nb高强无取向硅钢在900℃以下退火时的组织、织构、力学性能与磁性能的变化。在700～850℃范围内,随着退火温度增加,冷轧板回复并逐步发生部分再结晶,同时α织构总体趋于增强而γ织构减弱;而在900℃退火时发生完全再结晶,α织构受到抑制而γ织构显著增强。随着退火温度升高,由于回复和再结晶程度不断增强,位错密度显著降低和析出相的固溶、粗化,导致强度下降和塑性增强,高频铁损也显著降低。磁感应强度由α织构强度决定,850℃退火时,冷轧组织大部分发生再结晶,α织构最强,可以获得力学性能和磁性能的最佳匹配,此时磁感应强度B₅₀最高为1.572 T,高频铁损P_1.0/400为33.26 W/kg,屈服强度约为600 MPa,该高屈服强度主要来自位错强化、析出强化和细晶强化等综合贡献。     

双辊薄带连铸1.7%Si无取向硅钢组织与织构

采用双辊薄带连铸工艺试制了1.7%Si无取向硅钢铸带,并采用光学显微镜及电子背散射衍射(EBSD)技术研究了其在铸轧及随后的冷轧和退火过程中的组织和织构演变特征。结果表明:铸带表层至中间层为粗大的等轴晶粒,中心层为细小的等轴晶。铸带织构为强的100∥ND织构,铸带冷轧后的冷轧组织中存在大量剪切带,冷轧织构由强的110//RD和较弱的111//ND织构组成。冷轧板经900℃退火后出现强的{001}130再结晶织构,再结晶织构的形成可以解释为择优形核和晶粒的择优长大机制。     

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.     

薄带连铸0.7%Si无取向硅钢的显微组织及织构

采用光学显微镜及电子背散射衍射(EBSD)技术研究了薄带连铸0.7%Si无取向硅钢。结果表明,铸带的显微组织为等轴晶,铸带表层主体织构为{223}110,s=0.5层主体织构为{110}112和{112}132,中心层主体织构为{001}100。冷轧板织构主要由较强的110//RD和较弱的111//ND织构组成。冷轧板经900℃退火后再结晶织构主要由{001}100,高斯织构和111//ND织构组成,新的立方晶粒易于在剪切带处形核,并在再结晶开始阶段长大成为退火后的主体织构。     

双辊薄带连铸1.7%Si无取向硅钢组织与织构北大核心CSCD

采用双辊薄带连铸工艺试制了1.7%Si无取向硅钢铸带,并采用光学显微镜及电子背散射衍射(EBSD)技术研究了其在铸轧及随后的冷轧和退火过程中的组织和织构演变特征。结果表明:铸带表层至中间层为粗大的等轴晶粒,中心层为细小的等轴晶。铸带织构为强的<100>∥ND织构,铸带冷轧后的冷轧组织中存在大量剪切带,冷轧织构由强的<110>//RD和较弱的<111>//ND织构组成。冷轧板经900℃退火后出现强的{001}<130>再结晶织构,再结晶织构的形成可以解释为择优形核和晶粒的择优长大机制。     

含Nb高强度无取向硅钢全工艺流程中的组织和织构演变

选用含Nb高强度无取向硅钢作为分析对象,研究其在全工艺流程(热轧、常化、冷轧、退火)中的组织和织构变化。结果表明:由于形变和温度场的分布原因,该无取向硅钢热轧板形成组织分层,表层为再结晶组织,中心层为带状回复组织,次表层为再结晶和回复组织。同时厚度方向表现出很大的织构梯度,但织构梯度随着形变和再结晶会不断弱化。常化后带状组织消失,再结晶晶粒发生了充分长大,织构弥散强度降低。冷轧后,无取向硅钢的组织主要表现为沿轧制方向伸长的带状组织,织构以α线织构和γ线织构为主。退火后该无取向硅钢变形组织消失,完全再结晶,但晶粒不均匀,织构为γ线织构和和少量对磁性有利的η线织构。     

Fe-1%Si无取向硅钢全流程微结构和织构演变

使用背散射电子衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)技术,研究了Fe-1%Si无取向硅钢在热轧-卷取-冷轧-退火全流程中的微结构和织构演变。结果表明,卷取过程热轧板发生回复和晶粒长大,小角晶界含量降低,表层等轴晶和中心再结晶晶粒均发生长大;热轧组织经冷轧转变为带状。退火后成品为粗大等轴晶组织,小角晶界仅为17.81%。热轧-卷取-冷轧过程中,Fe-1%Si硅钢以α取向({hkl}<110>)轧制织构为主,卷取过程中α取向线强度略有降低,冷轧剧烈变形后增至最大值;退火后主要织构类型转变为γ取向({111}<uvw>)退火织构。     

二次冷轧中间退火对基于CSP工艺的取向硅钢组织及织构的影响

在实验室模拟CSP工艺条件下制备了取向硅钢,研究了二次冷轧中间退火工艺对组织和织构的影响。结果表明,中间退火温度对取向硅钢脱碳,高温退火组织及织构均产生明显影响。经940 ℃中间退火后,取向硅钢脱碳再结晶晶粒较850 ℃中间退火的多,且再经高温退火处理后,晶粒粗化,最大晶粒尺寸达4.8 mm;高斯织构组分密度达27.00,较850 ℃中间退火试样高。     

CGO硅钢各阶段织构遗传继承性的EBSD分析

利用EBSD技术对CGO硅钢热轧、中间退火、脱碳退火及二次再结晶退火组织及织构进行分析,研究了CGO硅钢各阶段加工制备过程中高斯{110}001晶粒的形状、尺寸及分布特点,分析了高斯取向晶粒在各工序过程中的遗传继承性特点。结果表明,CGO硅钢热轧板的次表层存在Goss取向晶粒,历经一次冷轧及中间退火后Goss取向晶粒基本消失,一次再结晶之后Goss织构仍不是主要织构,主要织构为{111}110和{111}112,说明Goss取向晶粒在二次再结晶退火前数量及尺寸上并不占优势,二次再结晶过程中Goss取向晶粒异常长大形成锋锐Goss织构。{111}110和{111}112织构组分的强度在一次冷轧中不断增加,{111}112织构组分的强度在二次冷轧后达到最大而{111}110织构组分是在初次再结晶后变强。     

低温取向硅钢热轧态组织及织构的研究

利用热模拟试验机、光学显微镜和X射线衍射仪对Fe-3.2%Si低温取向硅钢热轧工艺参数对组织及织构的影响进行了研究。结果表明,Fe-3.2%Si硅钢在1110℃粗轧、880℃终轧,轧后以10℃/s的速度冷却到550℃卷取,然后空冷到室温,热轧硅钢板沿板厚方向的显微组织不均匀性显著,对后续发展完善的二次再结晶有重要作用。无论是热轧板,常化板还是冷轧板,它们的织构集中分布在γ取向线上,γ取向线的织构除取向密度不同外,织构种类是一致的,这说明γ取向线上织构是有继承性的。从热轧到常化,织构取向密度显著减小,经二次冷轧后,织构密度又显著升高,可见,轧制变形有助于织构的形成并使织构强度升高。     

冷轧压下率对Fe-3% Si低温取向硅钢组织的影响

对低温Fe-3%Si取向硅钢在二次冷轧工艺中不同冷轧压下率下的显微组织进行了分析。结果表明,当第一次冷轧总压下率为42%和52%时,冷轧板显微组织形变度小,冷轧板中的储存能小,再结晶驱动力小,使中间退火后得到的再结晶晶粒粗大,粗大的晶粒遗传给第二次冷轧工艺,不利于高温退火过程中二次再结晶晶粒长大而获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为61%和71%时,冷轧板显微组织形变严重,晶粒内畸变能高,冷轧板中的储存能大,再结晶的驱动力大,使中间退火后得到的再结晶晶粒变细,有利于高温退火中二次再结晶晶粒吞并初次晶粒而长大,获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为81%时,冷轧板显微组织形变度过大,使中间退火后再结晶晶粒出现二次再结晶现象,晶粒异常长大,显微组织不均匀,不能获得满意的成品晶粒。     

冷轧变形量及退火温度对Ni47Ti44Nb9板材织构和性能的影响

使用X射线衍射技术研究冷轧变形量和退火温度对Ni47Ti44Nb9合金一次冷轧和二次冷轧板织构和性能的影响。结果表明,在冷轧变形量小于35%时,一次冷轧板的织构主要为{111}-110-,与热轧态织构不同,随冷轧变形量的增加,织构取向密度略有提高;二次冷轧板主要织构为{111}-110-,在-110-//RD取向线上从{111}-110-延伸到{110}-110-,二次冷轧使织构取向密度获得较大提高。当二次冷轧板材在高于500℃退火时,其主要织构为{111}-112-再结晶织构,700℃、60 min炉冷样品织构的取向密度明显高于相同制度下水淬样品织构的取向密度。     

双辊薄带连铸对无取向硅钢织构和磁性能的影响

研究了1.3%Si无取向硅钢双辊连铸薄带和热轧板坯在冷轧退火过程中组织、织构和磁性能演化的特点。结果表明:铸带组织和热轧板坯初始组织的明显差异影响了冷轧退火再结晶组织和织构的演化。在相同冷轧和退火条件下,铸带试样再结晶晶粒比例较后者热轧板坯低试样,但是晶粒尺寸较大,而且Cube和Goss等有利织构组分比例高于热轧板坯试样,有害的γ组分较弱,这使得铸带试样具有较高的磁感和较低的铁损。     

水平连铸-冷轧-退火工艺制备的Cu-Fe-P合金薄带特性

以水平连铸卷坯-冷轧-退火新工艺制备Cu-0.1Fe-0.03P合金成品薄带,采用拉伸力学性能测试、金相、织构分析和电子显微分析方法研究成品薄带的显微组织结构特征.结果表明,与传统的热轧-冷轧-退火工艺制备的薄带性能相比,水平连铸卷坯-冷轧-退火新工艺没订经过热轧,连铸坯中的缩孔、疏松没有在冷轧过程中实现完全的冶金复合时,产品表面会出现麻点和起皮现象.极图和ODF织构分析表明,水平连铸卷坯-冷轧-退火新工艺制备的Cu-0.1Fe-0.03P合金薄带以{110}<112>黄铜织构为主,此外还有较弱的{110}<100>高斯织构、{123}<634>S织构以及{001}<100>立方织构.晶体学织构是薄带出现力学平面各向异性的主要原因.新工艺制备的合金薄带的抗拉强度、电导率和软化温度稍低而伸长率稍高.     

硅钢极薄带三次再结晶退火过程中的组织演化

采用异步轧制方法将成品工业取向硅钢板冷轧到0.10mm,然后在氢气热处理炉中进行三次再结晶高温退火,研究异步轧制硅钢极薄带退火过程中的再结晶过程.结果表明,硅钢极薄带在800℃退火时发生初次再结晶,晶粒取向主要为高斯取向,磁感低;900℃时初次再结晶中极少数晶粒突然长大而发生二次再结晶,对0.1mm的极薄带不能形成完善的高斯织构,磁性能下降;在1200℃时在合适的退火条件下可以发生三次再结晶,在极薄带中获得了取向集中的高斯织构和优异的磁性能.