50W600正常晶粒长大过程中再结晶织构演化研究

运用EBSD技术研究了50W600无取向硅钢再结晶晶粒正常长大过程中织构的演化机理。结果表明:再结晶晶粒长大过程中织构演化源于不同织构组分长大速率不同;晶粒尺寸不是唯一决定某取向晶粒长大的因素;晶粒与其周围其它晶粒取向差角分布是影响该晶粒长大的重要参数;{111}<112>与{111}<110>取向晶粒长大过程中的相互竞争导致{111}面织构取向锋锐度交替变化;950℃退火时,随退火时间延长,{100}<120>织构、{100}<310>织构减弱,{110}<001>增强;恒定退火时间3.5 min,随退火温度升高,{110}<001>、{100}<120>、{100}<310>织构均增强;温度对不同取向晶粒取向差角分布有较大影响。     

铝和铬在无取向电工钢晶粒长大过程中对晶界的作用

研究了铝和铬元素在无取向电工钢晶粒长大过程中对织构及晶界变化的影响规律.试验结果表明:电工钢在晶粒长大过程中的主要织构组分均为{111}＜112＞.在晶粒生长期间,不加铝的1号试样中,{111}＜112＞、{111}＜110＞织构组分强化,而{100}＜001＞织构组分弱化;与1号试样相比,在加入0.2%的铝(质量分数...     

冷轧压下率对无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火的影响

对无抑制剂取向硅钢不同压下率下初次再结晶退火后的显微组织、宏观织构和微观织构进行了研究.结果表明,冷轧板织构主要为α取向线{001}＜110＞、{112}＜110＞和{111}＜110＞织构以及γ取向线{111}＜110＞织构.初次再结晶退火后,α取向线织构减弱,织构主要为γ取向线{111}＜112＞织构.随冷轧压下率的增加,冷轧和初次再结晶织构强度增加.当压下率为88％时,初次再结晶退火后 Goss 织构和{111}＜112＞织构强度最高,最有利于发生二次再结晶.EBSD 分析显示,Goss 取向晶粒大多与{111}＜112＞取向晶粒相邻.提高冷轧压下率,Goss取向晶粒和{111}＜112＞取向晶粒都增加,Goss 取向晶粒偏离理想取向角度减少.     

高温渗氮Hi-B钢二次再结晶中组织及织构演变

模拟CSP工艺试制Hi-B钢在二次再结晶过程中不同退火温度下的组织和织构。使用Zeiss Axioplan金相显微镜(OM)观察试样组织,借助于NOVA400Nano SEM型场发射扫描电子显微镜进行微观织构EBSD检测分析。结果表明:Goss晶粒在1 040℃发生异常长大,异常长大之前晶粒细小均匀,有利的{111}〈112〉和{411}〈148〉织构为主要织构,异常长大后部分晶粒发生快速长大,组织则以Goss织构为主。Goss织构及{111}〈112〉和{411}〈148〉织构的取向差分布主要集中在20°~45°之间,高能晶界理论(HE)能够解释Goss晶粒的异常长大。基体的CSL晶界比例较低,且移动性差的∑3晶界比例较高,移动性好的∑5、∑7、∑9晶界比例较低,CSL晶界理论对于Goss晶粒的异常长大则不具有说服力。     

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.      

IF钢罩式退火过程中再结晶组织与织构的演变

研究了IF钢(/%:0.005C、0.02Si、0.16Mn、0.011P、0.004S、0.042Als、0.061Ti、0.003 1 N)0.8 mm冷轧板在500～800℃退火时的再结晶组织及织构,采用X射线衍射技术结合微观组织观察分析了IF钢罩式退火过程中{111}再结晶织构形成机制和显微组织演变规律。结果表明,随退火温度的升高,再结晶数量逐渐增多,640℃为实验钢实际再结晶温度,同时{111}再结晶织构强度亦逐渐增大,{111}取向的晶粒主要在再结晶过程中形成,并在{111}取向晶粒长大过程中,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。     

常化温度对无取向电工钢组织和性能的影响

研究了常化温度对无取向电工钢组织及性能的影响。结果表明：常化板织构特征呈现织构梯度分布,中心层分布的主要是{100}〈021〉、{114}〈481〉、{112}〈421〉等α*取向晶粒,Goss和黄铜等取向晶粒则主要分布于表层及次表层区域。经5 min常化处理,常化温度由840 ℃提升到920 ℃,常化板晶粒尺寸增加,成品板晶粒尺寸增加,铁损值P1.5/50降低约0.106 W/kg,成品板中心层{100}取向晶粒体积分数增加,{111}和{112}取向晶粒体积分数降低,织构得以改善,磁感B5000升高约0.016 7 T。     

薄板坯连铸连轧流程Fe-3%Si钢热轧板和常化板织构

在实验室按照薄板坯连铸连轧工艺流程试制了Fe-3%Si硅钢热轧板,采用EBSD和X射线衍射方法观察了A钢和B钢热轧板和常化板的织构组织,分析了α、ε和γ取向线上织构取向密度变化规律。A和B钢热轧板具有相似的{110}〈112〉和、{001}〈110〉和{001}〈010〉和高斯织构组织,A试样表层的晶粒均匀性较差,B试样具有较强的γ织构取向。采用EBSD观察比较了A钢和B钢热轧板和常化板的垂直TD面的EBSD微观织构组织,A钢和B钢常化退火后基本保留了热轧时形成的中心部位的组织,而次表层和表层晶粒发生了再结晶长大,晶粒组织和织构梯度减小,织构主要集中在{001}〈^-1^-10〉和{001}〈0^10〉和之间以及高斯织构上。常化后织构的总体强度下降,高斯强度减弱。试验研究结果为开发薄板坯连铸连轧短流程生产电工钢技术提供理论依据和参考数据。     

低温板坯加热晶粒取向3.0%Si钢高温退火中的组织演化

采用取向分布函数及金相分析方法研究了以Cu₂S为主要抑制剂的低温板坯加热晶粒取向硅钢(%:0.04C、3.16Si、0.50Cu)在650～1 050℃高温退火中组织的演化过程。结果表明,该取向硅钢的初次再结晶温度为650～700℃,二次再结晶温度为1 000～1 050℃。初次再结晶后的主要织构强度以{111}〈110〉、 {112}〈110〉、 {111}〈112〉顺序减弱。初次再结晶组织的晶粒尺寸和织构强度在700～900℃变化很小,在900～1 000℃晶粒长大速度加快,{111}〈110〉、{112}〈110〉组分增强,而{111}〈112〉组分的强度基本保持不变。     

拉应力及Al、Cr在晶界的偏聚对无取向电工钢晶粒长大的影响

采用EBSD技术探讨了含Al、Cr无取向电工钢在拉应力作用下退火时晶粒长大过程中织构和晶界变化的规律,并分析了Al、Cr原子在晶界的偏聚行为。结果表明:在应力作用下晶粒生长时,Al或Cr的加入影响了该电工钢中主要织构组分{111}〈112〉、{111}〈110〉和{001}〈100〉的变化速率,尤其是原子半径与基体原子Fe相差更大的Al对这些织构组分的变化速率影响更大;在晶粒生长期间,Al或Cr的加入和应力的施加对这些织构组分的高取向差角度晶界频率的变化速率也有影响。     

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。     

常化处理对50W800电工钢组织、织构与磁性的影响

以企业不常化的50 W800热轧板为初始材料,利用金相显微技术、EBSD技术,对比研究了不同常化温度对50 W800成品板组织、织构及磁性能的影响。结果表明,常化后板材表层晶粒显著粗化,晶粒尺寸可达500μm以上,这层粗大的晶粒有利于成品板的磁性能,常化可提高0.041 T的B50磁感,降低0.6 W/kg的P1.5/50铁损。与不常化的成品板对比,经过常化后的成品板{111}织构比例降低,Goss织构比例略有增加,磁感增加。成品板晶粒尺寸与初始的常化板晶粒尺寸没有直接对应关系,常化板晶粒尺寸越大,形变剪切带形核越多,成品板再结晶晶粒尺寸越小;晶粒长大阶段非{111}取向晶粒长大能力明显高于{111}取向晶粒,延长保温时间可有效发挥常化的改善磁性的作用。     

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。     

无取向电工钢冷轧及退火织构的演变

运用不同冷轧、退火工艺的实验及ODF分析方法,分析了电工钢50W600的热轧织构、冷轧织构及再结晶织构的演变.研究表明:热轧带几乎是随机织构,α线非常弱;随着冷轧变形量的提高,晶粒在α线取向附近聚集程度不断提高,变形81%时,{001}《110》和{112}《110》取向密度分别为12和14.随退火温度升高和保温时间延长,α线的取向密度下降,{001}《110》和{112}《110》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.通过控制冷轧及退火工艺,可有利于发展高{100}织构组分的冷轧无取向电工钢.     

热轧Al- Mg- Si合金厚度方向显微组织及织构梯度演化

通过拉伸试验、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)等研究Al-Mg-Si热轧板材沿厚度方向显微结构及织构的变化,结果表明织构类型沿表层至中心层出现明显的变化,表层主要为剪切织构r-cube{001}110;中心层表现出明显的平面应变织构特征,主要为沿着β取向线的C{112}111, S{123}634和B{011}211织构;过渡层由于粒子诱导形核(PSN)效应,再结晶晶粒倾向于沿着大尺度第二相粒子形核长大,使晶粒择优取向性减弱,造成织构取向密度的强散射和random织构P的生成。Cube织构在平面应变条件下更容易发生,中心层cube织构的形成是由于再结晶晶核与S变形织构存在着40°111的特殊位向关系,择优生长模型认为晶界具有很高的迁移速度,发生择优生长,吞并相邻的S织构。     

两次冷轧法轧制的无取向硅钢{001}〈210〉织构的发展

在元取向硅钢中，{001}〈210〉织构具有良好的磁性，而采用两次冷轧法（中间退火温度为640℃）能够坩强这种织构。利用电子背散射图形（EBSP），测量退火过程中亚擞织构的变化来研究两次冷轧法生产的无取向电工钢{001}〈210〉奴构的形成机理。中间退火钢板的再结晶份数为60％，主要由〈111〉／／ND小等轴再结晶晶粒和〈110〉／／RD伸长变形晶粒组成．在最终退火期间，再结晶晶粒〈111〉／／ND方向的长大被抑制。晶粒在{001}晶面〈210〉晶向上的长大使〈111〉／／ND方向的再结晶晶粒被消耗。这是由于再结晶晶粒中第二次冷轧在〈111〉／／ND方向引入的应变所造成的。所以，最终退火钢板的结构主要为{001}〈210〉织构。     

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。     

退火工艺对DC04汽车板再结晶组织和织构的影响

以酒钢CSP工艺DC04冷轧汽车板为原料,通过实验室模拟退火工艺,采用OM、EBSD、ODF技术,研究退火工艺对其组织和织构特征的影响。结果表明,DC04汽车板退火组织为铁素体和少量渗碳体,575℃退火1h再结晶开始,730℃退火1h后再结晶较为充分,并随着退火时间的延长,铁素体晶粒长大。不同压下率的DC04冷轧板和退火板中,主要织构均为bcc金属中典型的α(<110>//RD)纤维织构和γ（<111>//ND）纤维织构。随着压下率增加,{111}<112>织构的取向密度明显大于{111}<110>织构的取向密度。730 ℃退火后,低压下率67%的退火板织构中有微弱的{001}<110>取向,但随着压下率增大,这种织构逐渐消失,而形成较强的{111}<112>、{111}<110>有利织构。增加变形量有利于获得有利的{111}织构而抑制不利{001}织构的生成,从而提高DC04的深冲性能。     

轧制方式和变形量对纯钼板坯微观组织和织构的影响

采用X射线衍射仪(XRD),通过测量不同{hkl}晶面的衍射强度判断钼板表面法向的取向分布,研究了热轧纯钼板不同变形量和轧制方式下的微观组织和织构演变。结果表明:单向轧制,晶粒取向呈现出一定的方向性;随着变形量的增加,晶粒变形程度增加,大晶粒破碎,晶粒尺寸变小,晶粒取向愈加明显。交叉轧制,平行于轧制方向上的晶粒沿轧制方向被压缩伸长,呈层状分布,表现出面织构的特征性;垂直轧向的晶粒交错搭接,方向性减弱。单向轧制使{111}〈uvw〉织构得到强化,导致板材各向异性趋于明显。交叉轧制可削弱单向轧制过程中产生的{111}〈uvw〉织构,有利于降低钼板材的各向异性;同时,随着轧制变形量的增加,有利于{100}〈uvw〉织构的形成和强化,当变形量达90%以上时,{100}〈uvw〉织构最强。