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.     

异步轧制取向硅钢中织构沿板厚的分布与发展

采用异步轧制对经过一次正常冷轧和中间退火的，厚度为０．７４６ｍｍ的工业取向硅钢实施一次速比为１．１７的异步冷轧，轧至０．３４ｍｍ，在普通的工艺条件下，进行退火，用ＯＤＦ和反板图定量研究各层织构的分布与转化，并测量了磁性。结果表明：在本工艺条件下，织构组分与传统冷轧相同，异步轧制板材的表层附近也出现了类似于正常轧制下位于亚表面层上的、理想的冷轧织构组分，但是已明显地偏向了快速辊侧表面、冷轧织构组态沿     

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。     

异步累积叠轧超细孪晶铜织构取向的演变

孪晶能够在保持铜材电导率基本不变的情况下提高铜材强度,异步叠轧制备出超细晶铜材,再结晶过程中形成大量超细孪晶,通过背散射电子衍射研究织构演变,异步叠轧变形后原料铜板中的退火孪晶织构组分{114}221消失,形成大量剪切织构{001}110和铜型织构{112}111组分,再结晶退火过程中,逐渐形成新的织构组分:{113}141、{125}112、{221}114,通过矩阵计算得出,其中{221}114组分实质上是异步叠轧形成的剪切织构再结晶退火时沿{111}面的镜面反映,而形成的孪晶取向。     

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。     

湿H2气氛下CGO硅钢初次再结晶织构演变行为

通过对湿H2气氛下,相同退火温度、不同退火时间的CGO硅钢初次再结晶样品进行金相组织观察,并进行了EBSD微观织构分析,研究了CGO硅钢初次再结晶过程中的组织及再结晶织构演变行为。结果表明,在湿H2气氛下,820℃保温,CGO硅钢初次再结晶过程约在120 s时完成。随着退火时间的延长,γ面上{111}<112>织构含量逐渐减少,{111}<110>织构先减少后增多,随着再结晶的完成,部分{111}<112>取向晶粒向高斯{110}<001>取向转化的同时,也向{111}<110>取向转化,高斯{110}<001>织构含量逐渐增多。高斯取向晶粒较多是由{111}<112>取向晶粒转化而来,同时也证明了CGO硅钢高斯取向晶粒的二次再结晶异常长大生长机制为择优形核。     

退火工艺对平整轧制后50W800无取向硅钢磁性能的影响

为提高50W800无取向硅钢的板形,需要对再结晶退火后的硅钢进行平整轧制,在平整后会出现硅钢片磁性能下降现象。对平整轧制后的50W800无取向硅钢进行400~800 ℃的去应力退火,利用单片测量法测量其铁损和磁感应强度,并用EBSD技术对组织织构进行分析。结果表明,经过平整轧制后,50W800无取向硅钢小角度晶界增加,但晶粒不均匀性会导致磁性能下降;采用700 ℃×2 min去应力退火后,50W800无取向硅钢磁性能得到较好的改善。EBSD技术分析发现,去应力退火能消耗大量小角度晶界,使晶界含量降低,晶粒均匀性增加,不利形变织构{111}<112>强度降低,这是50W800无取向硅钢磁性能改善的主要原因。     

高纯铝箔在异步轧制和再结晶过程中取向的演变

采用不同速比的异步轧制技术对99.99%的高纯铝板进行不同形变量的冷轧,并对冷轧样品进行不同温度和时间的再结晶退火.利用X射线衍射技术和TEM观测探讨了异步轧制条件下高纯铝箔中变形织构和再结晶织构的演变.结果表明:高速比的异步轧制(i=1.28)在样品中产生相对较强的旋转立方织构{001}(110).异步轧制后退火的高纯铝箔样品中,立方{001}(100)织构组分的再结晶晶核的形成和长大存在一个临界转变温度,此温度与异步轧制的速比成反比.异步轧制有利于降低高纯铝箔的再结晶温度,这与异步轧制提高高纯铝箔的形变储能有关.异步轧制有利于在低温时形成强的立方{001}(100)织构组分,但此时漫散较大;随着退火温度的升高,漫散范围明显缩至8°-10°.     

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。     

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。     

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。     

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。     

薄带连铸3.4%Si无取向硅钢的组织、织构演变及性能

基于薄带连铸技术,采用单阶段冷轧和两阶段冷轧工艺分别制备了0.35 mm和0.20 mm高牌号无取向硅钢,利用EBSD、XRD等检测手段分析了无取向硅钢制备全流程的组织和织构演变。研究表明,薄带连铸制备的铸带以粗大柱状晶为主,且具有较强λ纤维织构,取向密度达到4.76,无γ织构。正火处理后部分等轴晶粒长大,织构类型没有明显变化。单阶段冷轧板以α织构为主,经退火后再结晶织构以均匀λ织构和γ织构为主,强点为{001}<120>,取向密度为5.41。两阶段冷轧板以λ织构和γ织构为主,剪切变形明显。再结晶退火后组织相对粗大,且形成了较强的Cube织构,取向密度为6.45。得益于初始有利织构的遗传,试验钢具有高磁感、较高强度优势,且铁损值达到常规流程相当水平。0.35 mm退火板B₅₀达到1.77 T,P_1.0/400为20.78 W/kg。0.20 mm退火板B₅₀为1.70 T,P_1.0/400达到13.74 W/kg,高频铁损优势明显。两种规格无取向硅钢屈服强度均超过415 MPa,伸长率超过15%。     

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。     

Ti-IF钢罩式退火过程中再结晶织构演变规律研究

采用X射线衍射技术(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD),并结合微观组织观察分析了Ti-IF钢罩式退火过程中织构演变规律和{111}再结晶织构形成机制.结果表明:随退火温度的升高,再结晶量逐渐增多,{111}再结晶织构强度亦逐渐增强,同时{100}织构强度逐渐减弱.{111}取向的品粒主要在再结晶过程中形成,依靠吞并其他取向[主要是{100}取向]的晶粒而长大;并且在{111}取向品粒长大过程中,γ纤维织构之间也发生相互转化,主要由{111}<112>织构转变为{111}<110>织构;冷轧IF钢再结晶退火后具有较强的γ纤维织构,主要是"取向形核"和"取向长大"共同作用的结果,其中Σ重位晶界在再结晶γ纤维织构形成过程中起着重要作用.     

Effect of Laser Texturing on the Microstructure and Textures of 1050 Aluminum Alloy

To improve the surface morphology, formability, and deep drawing properties of 1050 aluminum alloy sheets, laser-textured rolls were used in cold rolling process. Effects of laser-textured rolls, comparing with conventional ones, on microstructure and texture of aluminum alloys after rolling and following recrystallization were studied. In aluminum sheets processed by laser-textured rolls and conventional rolls, microstructure and texture were similar after rolling, but significantly different after recrystallization. Laser texturing process results in finer and inhomogeneous recrystallized grains. The recrystallization texture of the specimen rolled with conventional roll has a major cube component and a minor R component. The intensity of cube component increases with increasing annealing temperature. However, recrystallization texture of the specimen rolled with laser-textured roller is much more random. The specimen shows that recrystallization texture has only a weak cube orientation but strong rotated-cube orientation as well as a much higher fraction of random orientation.     

Rapid annealing effects on microstructure, texture, and magnetic properties of non-oriented electrical steel

This paper presents a classic process-structure-properties approach for optimizing the magnetic properties of electrical steels. Cold-rolled non-oriented electrical steel (Fe; 0.001 wt% C; 0.2 wt.% Mn; 1.3 wt% Si) was subjected to extremely short 3–30 seconds annealing cycles in a range from 880 °C to 980 °C with a heating rate varying from 15 °C to 300 °C/sec. The resulting microstructure was studied by means of optical microscopy and X-ray orientation distribution function analysis. Recrystallized grains were refined with increased heating rate, caused by the nucleation rate increase, which is faster than the growth rate due to rapid heating. The optimal grain size of 60 to 80 mm in terms of magnetic properties was obtained by increasing the annealing temperature range to 920 °C to 940 °C with a higher heating rate of 300 °C/sec and an annealing time of 6 to 9 seconds. With the heating rate increase, the characteristic {111} recrystallization fiber of cold-rolled steel was depressed, but the beneficial {110}〈001〉 Goss texture component was significantly strengthened. The recrystallized grain size and texture were enhanced by rapid annealing, and, as a result, the magnetic properties of non-oriented electrical steel improved.     

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。