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。     

Fe-3%Si-0.09%Nb取向硅钢热轧和常化过程组织及织构的演变

采用OM、EBSD技术研究了Fe-3%Si-0.09%Nb取向硅钢热轧和常化过程中组织及织构的演变。结果表明,热轧板沿厚度方向组织不均匀,而沿轧制方向表层及中心层晶粒尺寸分布相对均匀,次表层不均匀;常化板不同厚度处各层晶粒均发生了再结晶,晶粒分布均匀,且均有所长大,沿厚度方向组织不均匀性明显。热轧板表层以Goss织构、黄铜织构和铜型织构为主,Goss织构沿厚度方向取向密度逐渐减弱。常化板继承了热轧板织构组分,但织构锋锐度有所降低。Goss织构在热轧板表层具有最大取向密度f(g)=6.8290,而常化板则在次表层,f(g)=4.0477。     

初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织和织构的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和EBSD研究了初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织、织构和晶界特征的影响。结果表明,初次再结晶退火温度直接影响低温Hi-B钢的初次再结晶的组织均匀性和晶粒平均尺寸,随着退火温度的提高,初次再结晶组织的晶粒平均尺寸从15.2μm增加到26.7μm, 820℃退火的初次再结晶组织均匀性最好。初次再结晶主要织构类型为γ织构、α织构、{001}<120>织构和{114}<481>织构,退火温度880℃时,{001}<120>织构强度明显增加。随着退火温度的提高,Goss晶粒数量减少,{114}<481>组分的面积分数先减少后增加,而{111}<112>组分的面积分数在退火温度升高到840℃后开始减少。退火温度为800℃时,{110}<001>取向晶粒与相邻晶粒的取向差为20°～45°的比例最高,为89.2%。不同退火温度下,{110}<001>取向晶粒周围的CSL晶界分布情况变化很大。     

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。     

Cu元素对无取向电工钢板表层织构的影响

采用EBSD技术研究Cu含量对低碳低硅无取向电工钢热轧板、常化板、冷轧板和成品板表层织构的影响.结果表明,卷取过程中Cu元素在热轧板表层的偏聚作用阻碍{100}晶粒的长大,导致{100}织构组分减少,不利的{111} 〈100〉、{112} 〈100〉、{554} 〈100〉织构和随机织构组分相对增加.常化过程中,表层偏聚的Cu元素在高温下向热轧板心部扩散,对晶粒长大抑制作用降低,同时{100}面具有低表面能,最终使得有利的{100}织构组分长大速率较快,织构组分含量增加.Cu元素对冷轧和成品板表层织构也有一定影响,加入Cu元素后,冷轧板表层{111} 〈112〉织构得到加强,而{111} 〈110〉织构被削弱,成品板的有利织构{100} 〈100〉和{110} 〈100〉面织构组分增加,不利织构{111} 〈100〉组分减少,达到了改善织构,提高磁性能的目的.     

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%。     

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。     

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。     

高磁感取向硅钢轧制及热处理过程中的晶界和织构演化

采用电子背散射衍射(EBSD)对不同轧制和热处理态的高磁感取向硅钢的重合位置点阵(CSL)晶界和织构进行了研究。结果表明,热轧态取向硅钢截面织构呈层状分布,表层主要为{110}<001>Goss织构,1/4厚度主要为{001}<110>立方织构、{112}<111>铜型织构和{110}<001>Goss织构,而心部则形成较强的{112}<111>铜型织构、{111}<110>形变织构和{110}<001>Goss织构;常化处理后截面织构梯度变化不明显,但中心位置{112}<111>织构向{110}<001>Goss织构转变。冷轧退火态主要织构为{110}<001>Goss织构、{112}<111>织构和{111}<110>形变织构。二次再结晶后,则生成强烈的{110}<001>Goss织构。随着织构的变化,CSL晶界也发生了明显的转变。热轧态CSL重位晶界中∑3~∑29均有出现,但比例较低;常化处理后CSL重位晶界比例增加,冷轧退火后CSL晶界比例大幅提高,特别是∑3、∑7、∑9和∑15等晶界;二次再结晶后,由于CSL晶界发生了转化,CSL晶界类型减少,∑3、∑13等晶界比例增加,∑9晶界消失。     

退火过程中无取向电工钢的晶粒长大行为及磁性能演变

对Fe-3%Si无取向电工钢冷轧板进行不同时间的退火处理,利用光学显微镜、EBSD等研究了退火过程的晶粒长大行为及其对磁性能的影响。结果表明,随着退火时间的增加,退火板中Goss以及γ织构晶粒占比降低,{114}<841>以及{001}<120>织构晶粒占比增大。在退火时间低于20 s时,退火织构以强γ和Goss织构为主。退火时间为60 s时,{001}<120>织构晶粒长大速率急剧增大,平均晶粒尺寸达到约105 μm。退火时间达到240 s时,退火织构以强{001}<120>以及{114}<841>织构为主。退火时间为30～60 s时轧向及横向磁感值迅速增大,60 s时轧向磁感达到最大值1.74 T,120 s时横向磁感达到最大值1.67 T,之后随着退火时间增加而轻微降低,并分别稳定在1.72 T和1.66 T左右。退火板45°方向磁感值先升高后降低,20 s时达到最大值1.67 T。各方向的铁损值均随退火时间的增加而降低,且磁各向异性逐渐减小。     

终轧温度对50W600无取向硅钢组织、织构和电磁性能的影响

利用工业试验和OM、SEM和EBSD等系统地研究了830 ℃和860 ℃终轧温度下50W600无取向硅钢组织结构的演变规律及成品电磁性能。结果表明,提高终轧温度有利于促进热轧板特别是其心部的再结晶和晶粒长大,促进退火冷轧板的晶粒长大。50W600无取向硅钢在热轧-冷轧-退火过程中的织构演变规律主要为高斯织构{110}<001>→{112}<110>、{001}<110>和{111}面纤维织构→{111}面纤维织构。终轧温度从830 ℃提高到860 ℃,一方面减弱了热轧板中的{111}面纤维织构组分,另一方面增强了冷轧板中的{111}面纤维织构组分并减弱了其{001}<110>织构组分,最终促进退火冷轧板中对磁性有害的{111}面纤维织构组分减弱和对磁性有利的{001}<110>织构组分增强。提高终轧温度有利于无取向硅钢的铁损降低和磁感应强度提高。     

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。     

冷轧变形量对Al-Mg-Si合金织构的影响

利用光学显微镜、扫描电镜分析了不同冷轧变形量对Al-Mg-Si合金显微组织和微观织构的影响。结果表明:随着变形量的增加,再结晶织构Cube{001}<100>会经由Goss{011}<100>逐渐演变为以Copper{112}<111>和S{123}<634>为主要取向的形变织构,而Goss{011}<100>的体积分数表现为先增大后减小的趋势;合金形变带织构主要由强度较高的Copper{112}<111>织构和强度较弱的Cube{001}<100>织构组成;当变形量小于20%时,晶粒主要取向为{001}、{012},变形量大于40%时,{011}、{112}、{123}成为主要的晶粒取向。     

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。     

W800无取向硅钢轧制过程中的织构演变

对W800无取向硅钢热轧、冷轧、冷轧退火各阶段沿厚度方向分布的织构进行分析,结果表明,W800无取向硅钢热轧阶段的主要织构组分为{001}110反高斯织构,其含量由表层到中心逐渐增加,卷取使得W800无取向硅钢热轧板{001}110反高斯织构减弱,而{111}110、{111}112γ纤维织构增强;冷轧阶段的主要织构组分为{001}110、{112}110α纤维织构和{111}110、{111}112γ纤维织构,其中,由表层到中心α纤维织构逐渐增强,γ纤维织构逐渐减弱;退火会导致{001}110反高斯织构减弱,{111}110、{111}112γ纤维织构加强。     

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。     

一次冷轧法生产高牌号硅钢组织织构演变行为分析

研究了一次冷轧法生产高牌号硅钢组织织构的演变情况。结果表明,常化处理后钢板断面组织发生充分再结晶及晶粒长大,经冷轧退火后金相组织为典型高牌号大晶粒组织形态。热轧板表面与心部织构的差异及其在后续冷轧过程的演变表明,取向变化规律先在{001}110附近聚集,再转向{112}110附近,随后逐渐向{111}聚集;退火后成品板织构中{111}//轧面织构较常化板、冷轧板明显减少。     

退火工艺对电铸铜组织和织构的影响

采用SEM和EBSD研究了电铸铜在不同温度退火后的微观组织、晶粒取向以及特殊晶界的变化规律。结果表明:电铸铜退火前组织细小,平均晶粒尺寸约为2μm,随退火温度的升高,晶粒逐渐增大,650℃退火后,平均晶粒尺寸达到9.6μm;电铸铜主要存在{110}、{001}、{111}三种织构,{110}织构组分含量最多,退火处理有利于形成{001}织构,随退火温度的升高,{110}、{111}织构逐渐减少;电铸铜中存在大量分布取向差为60°的∑3共格孪晶界,电铸完成后,{001}晶粒相对较大,并且周围∑3晶界较少;较低温度退火时,{001}晶粒由于自身晶粒之间晶界易迁移而长大,在650℃退火时,大尺寸的{001}取向晶粒吞并周围其它取向晶粒而长大。     

新能源汽车用含稀土无取向硅钢生产过程中组织、织构演变

采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对含稀土无取向硅钢整个生产流程中的显微组织及织构演变进行研究。结果表明,热轧板在厚度方向上有显著的分层,即表层的再结晶层、过渡层、中间层的变形组织层,其织构主要包含铜型、黄铜型织构;正火后晶粒发生了完全再结晶,织构类型相对热轧基本无变化,但强度减弱;两次冷轧后的组织均为纤维组织,形成了以α、γ线性织构为主的织构类型,还出现了强度较高的反高斯织构如{001}<110>、{112}<110>、{111}<110>;脱碳退火后发生部分再结晶,织构相对于冷轧态α、γ线性织构强度均减小;在高温退火阶段晶粒发生再结晶,存在以{111}<112>、{111}<110>为主的γ织构,以及{100}<001>织构。