退火温度和时间对冷轧无取向硅钢组织与织构的影响

针对冷轧无取向硅钢退火工艺的特点,研究了退火温度和保温时间对成分为0.004%C、0.33%Si的冷轧无取向硅钢晶粒组织和织构演变的影响.结果表明:退火后,α线上{100}织构密度明显减弱,取向从{112}〈110〉向{111}〈112〉大量聚集;适当增加保温时间有助于提高{100}〈hkl〉织构,900℃、保温180 s,水冷得到的织构分布比较均匀,{001}面织构占有率比较高.     

取向硅钢薄带形变再结晶组织及织构演变

利用背散射电子衍射微织构分析技术及X射线衍射织构分析技术,结合对取向硅钢薄带再结晶各阶段退火板磁性能的分析,系统研究了其形变再结晶过程中的组织及织构演变.结果表明,薄带内原始高斯晶粒取向发生绕TD轴向{111}〈112〉的转变,同时晶粒取向还表现出绕RD轴的附加转动,这种附加转动及其导致的表层微弱立方形变组织可为再结晶立方织构的形成提供核心.退火各阶段样品磁性能的变化对应了{110}-{100}〈001〉有益织构及其他织构的强弱转变以及再结晶晶粒不均匀程度的变化,综合织构类型及晶粒尺寸的变化推断发生了二次及三次再结晶过程.升温过程再结晶织构演变主要体现了织构诱发机制,也即与基体存在绕〈001〉轴取向关系的晶粒长大优势结合高斯织构的抑制效应发挥作用;而在高温长时间保温后三次再结晶过程,{110}低表面能诱发异常长大发挥主要作用使得最终得到锋锐的高斯织构.      

稀土Y对6.5%Si高硅钢热轧和温轧组织织构演变的影响

摘要：以无稀土与含质量分数为0.03%的Y的6.5%（质量分数）Si高硅钢为研究对象,经过热轧、常化、温轧及退火工艺制备出0.5mm高硅钢薄板,采用EBSD、SEM和EDS测试技术,研究了稀土Y对高硅钢热、温轧组织织构演变的影响。结果表明,热轧板中以{001}〈110〉和{110}〈001〉织构为主,常化板织构类型遗传了热轧板,添加稀土Y削弱了热轧、常化板中整体织构强度。含Y高硅钢较无稀土高硅钢温轧剪切带增多,位错密度增加,α织构减弱且γ织构增强。随着退火温度升高,温轧板以{001}〈140〉为主的λ织构和{114}〈481〉为主的α*织构强度不断增强。添加稀土Y削弱了相同退火温度下温轧板的λ织构与α*织构的强度,然而η织构却有所增强,这与稀土Y促进剪切带形核有关。添加质量分数为0.03%的Y具有细化晶粒的作用,细小弥散的稀土Y氧化物阻碍晶界迁移是导致高硅钢温轧板再结晶晶粒细化的重要原因。     

稀土Y对6.5%Si高硅钢热轧和温轧组织织构演变的影响

以无稀土与含质量分数为0.03%的Y的6.5%(质量分数)Si高硅钢为研究对象,经过热轧、常化、温轧及退火工艺制备出0.5 mm高硅钢薄板,采用EBSD、SEM和EDS测试技术,研究了稀土Y对高硅钢热、温轧组织织构演变的影响。结果表明,热轧板中以{001}〈110〉和{110}〈001〉织构为主,常化板织构类型遗传了热轧板,添加稀土Y削弱了热轧、常化板中整体织构强度。含Y高硅钢较无稀土高硅钢温轧剪切带增多,位错密度增加,α织构减弱且γ织构增强。随着退火温度升高,温轧板以{001}〈140〉为主的λ织构和{114}〈481〉为主的α~*织构强度不断增强。添加稀土Y削弱了相同退火温度下温轧板的λ织构与α~*织构的强度,然而η织构却有所增强,这与稀土Y促进剪切带形核有关。添加质量分数为0.03%的Y具有细化晶粒的作用,细小弥散的稀土Y氧化物阻碍晶界迁移是导致高硅钢温轧板再结晶晶粒细化的重要原因。     

热轧板初始组织对冷轧无取向硅钢织构演变的影响

研究了27.5 mm热轧板的初始组织(热轧态,850℃退火、950℃退火)对冷轧态和870℃退火的0.5mm冷轧无取向硅钢50W600薄板(/%:0.004C、0.33Si、0.38Mn、0.099P、0.007S、0.32Al)织构演变的影响。结果表明,经冷轧后冷轧板织构中{100}〈011〉和{112}〈110〉织构密度明显增大,末退火热轧板轧成的冷轧板织构密度较退火热轧板轧成的冷轧板强;经未退火热轧板冷轧成的薄板再结晶退火后的织构中主要为{100}〈011〉、{110}〈011〉和{111}〈112〉,退火热轧板冷轧成的薄板再结晶退火后的织构除{100}〈011〉和{110}〈011〉外还有密度较强的高斯织构。     

初次再结晶退火对模拟CSP含Cu Hi-B硅钢组织和织构的影响

在实验室用模拟CSP工艺试制Hi-B高磁感取向硅钢薄板（/%:0.07C,3.02Si,0.13Mn,0.020P,0.006S,0.21Cu,0.025Cr,0.016A1,0.004Sn）,该钢经25kg真空感应炉熔炼,铸成41 mm×120 mm板坯-热轧成2mm板-1 120℃常化-冷轧成0.27mm薄板。研究了830~870℃,3~7min退火对再结晶组织和织构的影响。结果表明,0.27mm含Cu Hi-B高磁感取向硅钢板的合适退火工艺为830℃ 5 min,其平均晶粒尺寸为15.6μm,不利织构{111}〈110〉和{001}〈110〉含量较低,有利织构{111}〈112〉分布合理,有利于在二次再结晶退火过程形成良好的高斯组织。     

温轧工艺对Fe-6.5％Si薄板织构的影响

高硅钢具有优异的软磁性能,是中高频电机铁心的理想材料。采用双辊连铸-热轧-温轧-退火工艺,制备了厚度为 0.30 mm的6.5 %Si薄板。利用X射线衍射仪和磁性测量,研究了不同温轧工艺对6.5 %Si薄板轧制及退火织构、最终磁性能的影响。结果表明,温轧温度越低,越有利于温轧板心部形成{001}〈0vw〉织构,600 ℃和500 ℃轧制的试样经退火后主要是γ织构,而400 ℃轧制的试样退火后则同时含有γ织构及强度较高的η织构,其对应的磁感值高;同样的温轧温度,二次轧制的温轧板中并未形成{001}〈0vw〉织构,且试样经退火后也没有形成η织构,其磁感比一次轧制的试样低。因此,低温一次轧制,有利于试样在退火过程中形成有利的η织构而提高磁感。     

取向硅钢微观组织和织构演化规律研究

结合鞍钢开发的厚度0.27 mm HiB取向硅钢的经验,研究了热轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火等工序微观组织、织构的变化和演变规律。结果表明：热轧浅表层的组织为再结晶组织,中心层为未完全再结晶的带状组织,常化后均发生再结晶和再结晶组织的长大,取向硅钢的组织在冷轧和脱碳退火后转变为铁素体的等轴晶粒,经过二次再结晶后,Goss织构晶粒成长为毫米级的大晶粒。热轧浅表层是Goss{110}〈001〉织构的发源地,经过常化后Goss织构原位加强,冷轧后Goss织构转变为{111}〈112〉且部分残留在变形剪切带处,从而在二次再结晶时,形成了以Goss织构为主要织构组分的HiB取向硅钢。     

Fe-3%Si平面流铸带平整轧制退火过程中组织织构演变

采用平面流铸技术制备了Fe-3%Si无取向硅钢极薄带,研究了平面流铸Fe-3%Si薄带平整轧制与退火处理的组织织构演变规律。结果表明,平面流铸带具有大比率的柱状晶组织,{100}取向晶粒占比高于30%,也即存在对磁性能有益的{100}织构。小压下率冷轧平整过程中,晶粒取向变化及晶内取向分裂程度整体不高,形变行为存在取向依赖性。{100}取向晶粒形变储能积累程度相对较低,经退火处理后该组分体现出遗传优势,在退火组织中占比仍超过30%。退火组织中小尺寸晶粒有所增加,且绝大部分小尺寸晶粒偏离{100}取向,这导致了退火组织平均晶粒尺寸降低,并在一定程度上弱化{100}织构。     

热轧工艺对TSCR流程生产取向硅钢组织和性能的影响

取向硅钢热轧板中组织、织构梯度对发展完善的二次再结晶十分关键,通过对2种不同热轧工艺生产取向硅钢的组织、织构进行研究,结果表明:采用后道次大压下热轧工艺时热轧板表层再结区晶粒平均尺寸增加,再结晶区厚度增加,高温退火后二次晶粒尺寸减小;采用后道次大压下热轧工艺热轧时,热轧板中平均等效应变高,热轧板厚度心部{100}〈011〉和{100}〈001〉位向取向强度降低,({111}～{113})〈110〉位向取向强度提高,高温退火后{110}〈001〉位向偏离角降低,磁性能提高。     

Texture Evolution of Columnar Grains in Electrical Steel During Hot Rolling

Columnar grains in cast slabs of electrical steel show strong anisotropy in grain orientation and morphology and thus influence the subsequent microstructure and texture after hot rolling significantly. The texture evolution of hot rolled sheets containing initial columnar grains with their <100> directions approximately parallel to the rolling direction (RD), transverse direction (TD) and normal direction (ND) of the hot rolled sheets was investigated by using EBSD technique. The results indicated that, whatever the initial texture of the columnar grains was, typical Goss, brass-type and copper-type shear texture component could develop in shear-deformed surface region. The copper-type texture formed under the maximum shearing force with the fine, sheared or dynamically recrystallized grains, and Goss grains were mainly elongated and deformed grains, while brass grains behaved between them. Additionally, the rotating relationship of the three types of shear textures was different due to the restriction of grain boundaries. In homogenously deformed center region, the RD sample contained more {112} <110> grains, and TD sample was covered by {100} textures such as {100}<011> and {100}<021> with coarse grains, while the ND sample developed many {100}<011> grains which were attributed to more {100} grains in the initial sample. Remarkable texture transition occurred on both sides of grain boundaries when {110} grains were adjacent to α-fiber texture grains. It was found that significant texture gradient and preferred distribution of rotating axis existed in the soft orientation grains on the α-fiber when the grains neighbored hard grains on γ-fiber.     

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.      

50W1300无取向硅钢的显微组织和织构演变

运用金相观察和电子背散射衍射技术,研究了实际生产条件下50W1300无取向硅钢在热连轧—冷轧—退火过程中显微组织和织构的演变。结果表明,在热塑性加工过程中,热轧板表层均为等轴晶,芯部为变形压扁组织。经冷轧后,热轧组织转变为扁平的带状组织,芯部呈现纤维组织特征。退火组织为晶界清晰且较规整的等轴铁素体晶粒。沿厚度方向,热轧板织构类型不同。冷轧板织构类型基本不变,主要为α织构、γ织构和旋转立方织构{100}<110>;在板厚1/4处,α织构和旋转立方织构强度达到最高,γ织构显著减弱。退火板中γ织构强度有所降低。     

弯曲冷加工工艺对冷轧无取向硅钢性能的影响

分析了不同的冷弯曲工艺的冷轧无取向硅钢(%:0.003C,0.80Si,0.28Mn,0.015P,0.003S,0.24Als)经750℃2 h去应力退火后的组织和性能。结果表明,再结晶晶粒弯曲变形后,去应力退火过程表面晶粒的长大使钢板中的不利{111}面织构明显减弱,{111}<112>织构组分也不再突出;还出现了一定量有利的Goss({110}<001>)织构。该弯曲20次工艺既能改善冲压性能,又提高去应力退火后电磁性能     

CSP流程试制50W270高牌号无取向硅钢织构的演变

研究了CSP流程试制50W270高牌号无取向硅钢热轧→常化→冷轧→退火过程中织构的演变.利用电子背散射衍射技术对全流程织构进行测量和分析.发现热轧板织构在厚度方向上存在较大差异,表层主要为铜型、黄铜和高斯织构,1/4层存在微弱的高斯织构和旋转立方织构,中心层以γ纤维织构和旋转立方织构为主,还含有较弱的α纤维织构.与热轧板相比,常化板表层和1/4层织构变化不大,中心层旋转立方织构和α纤维织构增强.冷轧板各层均具有α纤维织构和γ纤维织构.与冷轧板相比,成品板各层中α纤维织构基本消失,还出现了立方织构和高斯织构.      

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。     

摩擦对IF钢铁素体区热轧和退火织构的影响

采用X射线衍射仪分析IF钢铁素体区热轧织构以及退火织构的演化,在实验室热轧机上进行了IF钢的铁素体区热轧,研究了摩擦对IF钢铁素体区热轧、退火织构的影响。结果表明：无润滑轧制时,钢板表层形成强高斯织构组分{110}〈001〉,弱γ纤维织构,导致再结晶织构中高斯组分强度高,γ纤维织构强度低;润滑轧制时,钢板表层高斯织构组分强度降低,{100}〈011〉、γ纤维织构强度提高,退火后γ纤维织构强度提高。钢板中心受摩擦作用影响较小,轧制过程中发展为较强的α和γ纤维织构,退火后γ纤维织构成为主要织构组分。     

Formation of Cube and Goss Texture After Primary Recrystallization in Electrical Steels

Recrystallization texture evolution in 2.1 pct Si electrical steel sheets was investigated with X-ray diffraction and electron backscattered diffraction (EBSD) analysis. The beneficial Cube ({100} 〈001〉 ) and Goss ({110} 〈001〉 ) components dominate primary recrystallization texture after final annealing at 1123 K (850 °C). It is found that Cube grains nucleate within {114} 〈481〉  deformed grains, and the nucleation of Cube grains is later than that of Goss grains during recrystallization. The formation of strong Cube and Goss texture is explained in terms of both the oriented nucleation and selective growth mechanisms.     

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。