含铌低温取向硅钢热轧板及常化板的织构演变

采用EBSD检测分析技术研究了Fe-3.2%Si-0.045%Nb低温取向硅钢热轧及常化过程中的织构演变规律。结果表明:热轧板沿厚度方向存在明显的织构梯度,高斯织构主要存在于热轧板的次表层和表层,热轧板次表层Goss织构的取向密度和体积分数较高,占比9.38%,中心层主要是旋转立方织构;常化板充分继承了热轧板的织构类型,次表层和表层的主要织构类型依然是高斯织构,但取向密度和所占比例均明显高于热轧板,并且次表层高斯织构最强,体积分数达13.5%。与热轧板相比常化板取向分布较为分散,部分织构弱化。     

常化工艺对高牌号无取向硅钢组织和织构的影响

以Si质量分数为3.3%的高牌号无取向硅钢为研究对象,研究了常化处理对试验钢厚度方向组织和织构的影响。结果表明：高牌号无取向硅钢热轧板沿厚度方向组织及织构不均匀导致常化板沿厚度方向出现织构梯度;常化处理可以明显改善热轧板组织和织构,促进晶粒粗大均匀,降低α纤维织构强度,增强λ纤维织构强度,减弱γ纤维织构强度。950 ℃常化时,常化板沿厚度方向晶粒粗大均匀,λ纤维织构强度最大。     

薄规格冷轧取向硅钢脱碳板中析出相粒子及织构分布

薄规格冷轧取向硅钢要求比普通厚度取向硅钢更加严格的抑制剂设计及控制。将常化板冷轧至0.23 mm和0.18 mm并分别进行脱碳退火处理,利用SEM及EBSD技术分析了两种厚度脱碳退火板的表层、次表层、中心层等层区的析出相粒子分布及织构。结果表明:在设计的工艺下,两种厚度脱碳板同层区的析出相粒子的平均尺寸d、面密度nA及面积分数AA的分布趋势类似,粒子平均尺寸都表现为d表层d次表层d中心层,且次表层的粒子面密度最高;两种板沿板厚方向的组织及织构分布不均匀,但各层区织构组成相近,{111}112、{411}148组分的比例明显高于其他取向,表层Goss取向晶粒数较多;随压下量增大,Goss、{111}112、{411}148等织构均减弱。     

Fe-3%Si-Cu取向电工钢热轧及常化组织与织构

以Cu粒子为单一抑制剂的新型取向电工钢能降低板坯加热温度以及避免长时间高温退火，具有节约能源、降低成本等优势。以Fe-3%Si-Cu取向电工钢为研究对象，研究了Cu粒子为单一抑制剂时对其热轧板及常化板的显微组织、织构及析出相的影响。结果表明，Fe-3%Si-Cu取向电工钢热轧及常化板均有明显的显微组织分布不均匀，表面脱碳层分布宽度由热轧板的311.7μm增加到常化板的427.3μm,平均晶粒尺寸由热轧板的20.2μm增加到26.3μm,织构分布以{110}<112>、{112}<111>、{110}<001>及{114}<418>为主；次表层为等轴晶和变形晶粒混合组织，Goss织构主要分布在表层及次表层，热轧板常化后Goss织构组分减小；中心层主要为变形晶粒，织构分布以{114}<418>、{100}<110>及{100}<001>为主。热轧板中存在尺寸为10～40 nm的Cu粒子，粒子平均直径为23.4 nm,分布面密度为7.30×10⁹个/cm²,常化后C...     

Hi-B钢CSP热轧板的晶粒取向特征

借助金相显微镜和EBSD技术观察了紧凑式带钢(CSP)工艺生产的热轧Hi-B钢板的显微组织和晶粒取向分布情况,分析了晶粒取向的演变过程。结果表明:与传统厚板坯工艺生产的Hi-B钢相比,CSP工艺生产的Hi-B钢热轧组织更加细小均匀,在压下量不足的情况下可以在热轧板表层产生少量较为严格的取向Goss晶粒;CSP工艺生产的Hi-B钢热轧板织构强度比用传统厚板坯生产的热轧板织构强度高,表层以{110}面织构为主,同时含有少量Goss织构、黄铜织构和铜型织构等。较高取向度的Goss晶粒与黄铜晶粒和铜型晶粒相邻。中心层主要为轧制变形晶粒,织构组分聚集在α取向线上,其中{112}110织构组分强度最高。     

热轧与常化无取向硅钢的织构及组织研究

用X射线衍射仪和光学显微镜分别对3%Si高牌号无取向硅钢热轧和常化板进行了分层织构测量。结果表明,硅钢板沿厚度方向的织构组分有差异,热轧板的表层主要是{110}001织构,同时有少量{331}553织构,中心区域主要是{001}110织构;常化板材表层区域主要为{110}114、{110}001织构,中心区域未发现高斯织构,而有反高斯织构出现。热轧板组织沿厚度方向也是不均匀的,表层有大量细小等轴晶组织,中心区域是形变组织;常化后组织沿厚度方向从表层到中心都是等轴晶组织,但晶粒大小不均匀。     

Nb对低温取向硅钢高斯织构演变的影响

采用电子背散射衍射仪(EBSD)分析了Nb对取向硅钢热轧板、中间退火板、脱碳退火板及高温退火板的厚度方向晶粒尺寸、织构类型及体积分数的影响。结果表明,取向硅钢中添加Nb元素,得到纳米级NbCN与MnS与Cu_2S复合析出相,热轧板、中间退火与脱碳退火板晶粒细化。含Nb取向硅钢热轧板表层与次表层含有较高体积分数的{110}001Goss织构,热轧板中心层与脱碳退火板含有较高含量的γ纤维织构{111}112和{111}110。含Nb取向硅钢高温退火后Goss织构体积分数达到74.6%,而不含Nb取向硅钢Goss织构体积分数只有39.7%。     

无取向电工钢50W350的组织及织构

试验研究了无取向电工钢50W350在热轧、常化、冷轧和退火过程中的组织及织构演变。结果表明,热轧板组织分层明显,表层是细小的等轴晶,次表层是形变组织与等轴晶的混合组织,芯部是拉长的纤维组织;表层主要为(011)和(112)面织构组分,芯部主要为{001}100立方织构、{001}110旋转立方织构。常化板组织在厚度方向上与热轧板类似,各层平均晶粒尺寸较热轧板均增大,常化板表层主要为{112}110织构,芯部主要为{112}110织构和{001}110旋转立方织构。冷轧板为沿着轧制方向伸长的纤维组织,退火板为再结晶组织,平均晶粒尺寸为100. 84μm,主要为{001}100立方织构。     

不同正火时间对基于CSP工艺Hi-B钢织构的影响

利用EBSD技术研究了基于CSP工艺的Hi-B钢热轧板和不同正火时间的正火板沿厚度方向的织构分布特点。研究结果表明,CSP热轧板在厚度方向上仍存在明显的织构梯度,表层Goss织构为最强织构组分,1/4层和中心层均以α织构为主并伴随部分γ织构。正火后试样的总体织构强度下降,且随着正火保温时间的延长,Goss织构强度也逐渐降低;正火时间达到120 s时,试样的织构梯度明显减小,不利于二次再结晶的发展和完善。在保证组织改善和抑制剂抑制效果的前提下,CSP热轧板的正火时间应在30~60 s为宜。     

2297-T87铝合金厚板力学性能的各向异性与厚向不均匀性

通过拉伸试验、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜分析研究了85 mm厚的2297-T87铝合金厚板力学性能的各向异性与厚度方向的不均匀性。结果表明:在2297-T87合金厚板L方向上力学性能沿厚度层呈不均匀性,从表层到中心强度逐渐提高,而LT方向性能变化不明显;织构沿厚度方向分布不均匀,厚板中心主要是β纤维成分和部分的Goss织构;而表层除了少量变形织构,还存在再结晶织构;T/8厚度为大量的剪切织构;T/4厚度层是一个过渡层,同时存在少量再结晶织构、剪切织构和β纤维。同一厚度层不同方向的力学性能各向异性较为明显,强度和塑性的变化趋势一致:LLTST。这种各向异性与晶粒结构和第二相粒子有关。     

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。     

无取向电工钢50W470的组织与织构演变

研究了无取向电工钢50W470在热轧、冷轧、退火过程中的组织和织构演变。结果表明,热轧板沿厚度方向组织、织构是不均匀的,表层至过渡层为再结晶组织,主要为黄铜与铜型织构;心部主要为α纤维织构。冷轧板主要为α纤维织构和γ纤维织构。成品板为再结晶组织,平均晶粒尺寸100 μm,主要为γ纤维织构。     

2297-T87合金厚板力学性能的各向异性与厚向不均匀性

通过拉伸实验、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜观察研究了85 mm厚的2297-T87合金厚板力学性能的各向异性与厚度方向的不均匀性。结果表明：在2297-T87合金厚板L方向上力学性能沿厚度层呈不均匀性,从表层到中心强度逐渐提高,而LT方向性能变化不明显;织构沿厚度方向分布不均匀,厚板中心主要是β纤维成分和部分的Goss织构;而表层除了少量变形织构,还存在再结晶织构;T/8厚度为大量的剪切织构;T/4厚度层是一个过渡层,同时存在少量再结晶织构、剪切织构和β纤维。同一厚度层不同方向的力学性能各向异性较为明显,强度和塑性的变化趋势一致：L>LT>ST。这种各向异性与晶粒结构和第二相粒子有关。     

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。     

含铜低温取向硅钢轧制过程中的组织及织构演变

采用Zeiss光学显微镜及X射线衍射仪对含铜低温取向硅钢生产过程中热轧、一次冷轧、脱碳退火和二次冷轧阶段的显微组织与织构的演变规律进行了研究。结果表明:热轧试样的组织与织构在厚度方向上呈现明显的梯度变化,试样的表层和过渡层发生再结晶,过渡层存在较强的Goss织构,中心层存在以{001}<110>为主的强α织构。一次冷轧后试样组织被轧制成沿轧向分布的纤维状组织,织构以强α和弱γ织构为主。脱碳退火后试样发生再结晶,晶粒平均尺寸为15.69 μm,总体织构强度有所减弱,但Goss织构强度升高。二次冷轧后组织由等轴晶粒变为纺锤状组织,织构以弱α和强γ织构为主,其中{111}<112>强度最高。     

低温高磁感取向硅钢常化工艺中间冷却制度的研究

借助电子背散射(EBSD)技术对AlN为主抑制剂的Hi-B取向硅钢常化工艺的中间冷却制度进行了研究。结果表明:常化后试样均发生了完全再结晶,在60℃/s冷速下组织最均匀;在合适的冷却制度下常化板表层保留了强的Goss织构,它深入到1/4厚度处,并且形成对Goss织构有利的强{554}225织构。     

冷轧低碳钢表面异常晶粒形成原因及演变

采用显微组织观察、电子背散射衍射(EBSD)晶粒取向标定和晶粒内析出相分析方法对冷轧低碳钢鱼鳞状缺陷的冷轧前后的状态进行分析表征。结果表明:热轧带钢表面异常长大的铁素体晶粒是造成冷轧后带钢表面出现鱼鳞状缺陷的直接原因;热轧粗大的铁素体晶粒为{110}001取向的Goss晶粒;热轧粗大的Goss晶粒是在轧辊剪切力作用下形成于带钢次表层,由于Goss晶粒和周围晶粒形成大角度晶界,MnS和AlN易于在Goss晶粒内部富集,而周围细小铁素体内部的MnS和AlN析出较少,容易被高迁移率的Goss晶粒吞并,从而导致在高温卷取条件下形成粗大铁素体晶粒;粗大Goss晶粒经冷轧后沿横向方向旋转形成低位错密度{001}110取向的旋转立方织构;然而低位错密度的旋转立方织构在退火过程中大部分被高位错密度的γ织构吞并,但仍有部分粗大的铁素体晶粒存在。     

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。     

取向硅钢常化板织构及不同取向晶粒中析出相粒子的分布

利用SEM、EBSD技术对低温热轧技术的热轧板和常化板进行了织构研究,并对不同取向晶粒中的粒子进行了对比分析。结果表明:常化处理对热轧织构中旋转立方{100}011织构强度有一定的减弱;常化后4种不同取向晶粒中的粒子面密度及粒子尺寸存在明显的差异,其粒子面密度分布规律表现为黄铜取向晶粒Goss取向晶粒铜型取向晶粒{100}011取向晶粒,且黄铜取向晶粒中的粒子平均尺寸最小,40~60 nm范围内的粒子也明显多于其他取向晶粒。     

常化处理对2.9%Si+0.7%Al无取向硅钢织构及磁性能的影响

以2.9%Si+0.7%Al无取向硅钢热轧板为初始材料,利用金相显微术、EBSD、XRD对比研究了常化处理/不常化处理对后续组织、织构演变以及磁性能的影响,分析了常化处理对各厚度层织构演变的影响。结果表明,常化处理改善了冷轧前组织的均匀性并弱化了热轧变形织构。与不常化处理相比,常化处理使最终成品板的晶粒尺寸增大,使各厚度层的γ纤维织构减弱、λ纤维织构增强,从而使磁性能得到明显改善。通过适当提高常化处理温度来增大晶粒尺寸,有助于成品板获得更大的晶粒尺寸,并在各厚度层形成更弱的γ纤维织构以及更强的Goss织构、λ纤维织构,使磁性能得到大幅改善。另外,发现在热轧、常化、冷轧、退火板的厚度方向上均存在明显的织构梯度。