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.     

电工钢在不同退火温度下磁晶各向异性的CAA软件分析

以硅钢冷轧板为对象,利用CAA辅助软件研究其在不同退火温度下的再结晶组织、电磁性能和再结晶织构间的关系。结果表明,退火温度越高,Goss和立方织构的强度越大,γ纤维织构强度越低;退火温度的升高可减小再结晶织构因子,退火板磁感应强度增强,且各向异性降低;与轧制方向的夹角增加,试验钢各向异性增强,磁化难度增大。     

0.27 mm厚高强无取向电工钢的退火组织与性能

为了研究退火温度对0.27 mm厚高强无取向电工钢组织演变与性能的影响,冷轧试验钢板在800～960℃退火3 min,借助光学显微镜(OM)分析组织,EBSD分析晶粒取向与微观织构,磁性能设备测试铁损与磁感应强度,万能拉伸试验机测试力学性能。结果发现,冷轧试验钢在不同温度退火3 min,均发生了完全再结晶,得到等轴状铁素体;随着退火温度升高,平均晶粒尺寸从9.56μm升高至72.89μm,对磁性能不利的{111}面织构体积分数先增加后减少。高频铁损P_1.0/400从28.09 W/kg降低到16.02 W/kg。磁感应强度B₅₀₀₀的平均值在1.63～1.64 T之间。随退火温度从800℃升高到960℃,由于晶粒尺寸增大,细晶强化作用减弱,屈服强度从510 MPa降低到437 MPa,抗拉强度从609 MPa减小到531 MPa。     

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B_(50)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。     

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。     

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。     

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.     

退火温度对新能源汽车用含Ce无取向电工钢组织和织构的影响

采用SEM、EBSD和XRD等分析手段研究了退火温度对含Ce新能源无取向电工钢组织及织构的影响。结果表明:800 ℃退火后,试验钢边部和中心部位均能观察到再结晶组织及亚晶组织,α线织构中的{112}<110>取向密度最高,γ线织构中的{111}<112>取向密度较弱,退火板存在少量η织构;830～920 ℃退火后,温度越高,再结晶越充分,α线织构取向密度下降,γ线织构取向密度增加,η织构基本消失;试验钢在950 ℃退火后发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸为48.29 μm,γ线织构中的{111}<112>取向密度最高,为11.36。     

退火温度对无取向电工钢组织和磁性能的影响

主要研究了0.7%Si无取向电工钢退火试样的组织、晶粒尺寸和织构对其磁性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,组织的均匀性得到改善;ɑ取向线上的纤维织构多集中于{114}<110>和{223}<110>附近,再结晶结束后,织构含量变化不大。{111}<110>织构取向密度值随温度升高而下降,{112}<111>织构与{111}<110>织构变化相反。晶粒尺寸增大对磁感强度的影响较小,而对铁损的影响较大。     

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。     

温轧无取向Fe-3.1wt%Si钢的组织织构及磁性能

基于电工钢传统轧制技术,采用温轧工艺制备了无取向Fe-3.1wt%Si钢,并研究了温轧温度对全流程组织、织构及成品板磁性能的影响规律。结果表明,随轧制温度的升高,变形晶粒内部的剪切带密度先升高后降低,温轧板织构强度逐渐减弱。轧制温度为120、360℃时,冷轧板与温轧板具有锋锐的α织构和中等强度的γ织构与λ织构;轧制温度达到600℃时,温轧板中出现了较强的Goss织构。退火板平均晶粒尺寸随轧制温度的增大先增大后减小。冷轧及轧制温度为120、360℃的退火板中的γ织构强度相近,其中120℃温轧后的退火板具有最强的λ织构,360℃温轧后退火板中γ织构与λ织构强度均较低。磁性能在120℃温轧时达到最优,此时铁损P1.5/50为2.18W/kg,磁感应强度B50为1.70 T。     

轧制工艺对低牌号无取向电工钢相变退火组织、织构与磁性能的影响

将低牌号无取向电工钢的原始铸坯采用不同的工艺轧制得到5组样品,在H_2气氛下进行相变退火处理,使其发生α→γ→α相变,采用EBSD、XRD和磁性能测量技术确定了不同轧制工艺对低牌号无取向电工钢相变退火组织、织构与磁性能的影响。结果表明,与常规再结晶退火处理相比,相变退火处理可显著粗化晶粒降低成品板铁损;相变过程中存在织构遗传现象,相比于热轧-冷轧工艺,直接冷轧工艺相变退火后更有利于获得{100}织构,并显著改善成品板的磁性能;低温热轧比高温热轧能保留更多的{100}取向晶粒,相变退火后成品板中的非{111}取向晶粒增多,并提高了成品板的磁性能;此外,工业板中P和Al元素的偏聚或氧化对相变退火后成品板的组织、织构与磁性能有不利影响。     

0.3 mm厚的高强无取向电工钢的退火组织与性能

借助光学显微镜、扫描电镜、交流磁性能测量仪和万能拉伸试验机研究了0.3 mm厚高强无取向电工钢冷轧板在780、820、860和900℃退火保温2 min后的组织、织构和性能.结果 表明:在退火温度范围内,试验钢均发生了完全再结晶,得到等轴状的铁素体晶粒;随着退火温度的升高,平均晶粒尺寸从9.2 μm增长到41.3 μm...     

连续原位退火后Hi-B钢的初次再结晶组织及织构演变

对3%Si(质量分数)高磁感取向硅钢冷轧板进行原位循环初次再结晶退火试验。并运用电子背散射衍射(EBSD)技术对退火后样品的组织和结构进行原位分析。结果表明,随着退火温度的升高,初次再结晶阶段单个晶粒长大过程取向变化较小,织构体积的变化主要是不同织构晶粒之间相互吞噬。随着退火温度的升高,Goss织构没有取向优势,{111}112织构含量下降,{114}418和{111}110织构含量先下降后升高,原因与其晶粒周围晶界取向差变化相关。循环退火温度越高,对晶粒生长的影响越大,且随着温度的升高,高能晶界和大角度晶界含量减少。     

预退火温度对高磁感取向硅钢初次再结晶织构的影响

对高磁感取向硅钢冷轧板分别进行800、950、1050和1120℃不脱碳的预退火处理,在800℃预退火,成品的磁性能较好.织构分析的结果表明,随着预退火温度升高,初次再结晶后有利织构组分{111} <112>与不利织构组分(118)[110]的比值f(111)/f(118)逐渐降低,初次再结晶织构的变化是成品磁性的影响因素之一.     

无取向电工钢板的热轧组织控制

控制无取向电工钢板的再结晶织构，对于提高这种电工钢板的磁通密度颇为有效。为实现这一目的，可进行控制热轧和优化热轧板退火条件。通过冷轧前晶粒粒径的粗大化，可抑制再结晶织构中｛１１１｝方位组分的发展，同时富化｛１００｝或｛１１０｝组分。由于这样的再结晶织构的变化，便能提高无取向电工钢板的磁通密度。采用含主要成分Ｓｉ０．５％和Ｍｎ１．０％的钢锭，经实验室热轧机粗轧后切成试样，研究了热加工条件对于在以后退火过程中的晶粒成长行为的影响，指出热加工的终轧温度影响很大，退火时的晶粒长大行为与退火前所承受的热加…     

退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明：随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构。α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强。此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化。原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同。     

退火温度对冷轧5083铝合金织构及塑性各向异性的影响

采用光学显微镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、硬度测试、拉伸试验等对冷轧5083铝合金的退火行为、织构演变及塑性各向异性参数进行了分析计算。结果表明:冷轧变形量为70%的5083铝合金起始再结晶温度为240℃,终止再结晶温度为260℃。完全再结晶退火后,再结晶织构以Cube、R-Cube和Goss织构为主。在260～320℃范围内,随退火温度的升高,β纤维织构向Cube织构和Goss织构转变程度增加;Cube织构向R-Cube织构的转变先增加后减少。300℃退火后,R-Cube织构含量最高,Cube织构次之,Goss织构最少;合金的厚向各向异性指数(■)最高为0.909、平面各向异性指数(Δr)的绝对值较小为0.242,表明该状态下合金具有较好的冲压成形性能和较低的深冲制耳率。     

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。     

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。