柱状晶对Fe-3%Si电工钢再结晶织构演变规律的影响

在对长轴分别平行于板法向(ND)、轧向(RD)、横向(TD)的柱状晶样品冷轧组织及织构演变规律分析的基础上,利用XRD与EBSD技术,对不同退火温度下各样品再结晶织构的形成规律进行分析.结果表明,柱状晶样品再结晶织构的演变,一方面体现了初始取向晶粒的"遗传性",即立方织构与Goss织构的形成;另一方面又展示了柱状晶样品不同于单晶及多晶的"特殊性",即{113}织构的形成、Goss晶粒大大超过立方晶粒的生长能力及TD样品中{110}〈110〉取向晶粒的消失.退火温度的变化在不同样品中可造成立方织构的增强或减弱,这取决于再结晶时的形核及长大环境,分析认为TD样品低温时形成最强的立方织构与其在冷轧过程中最强的晶界阻力有关.综合考虑各再结晶织构的转变规律,其形成与定向形核及定向长大均相关.研究还证实,3种柱状晶样品中等压下量冷轧并退火后都可抑制γ线织构的形成.     

取向硅钢中{114}<418>织构对二次再结晶时晶粒异常长大的影响

运用EBSD技术观察Hi B钢在大压下率冷轧条件下薄规格样品的二次再结晶行为,从而研究薄规格样品二次再结晶难以发生的原因.通过渗氮处理添加抑制剂使二次再结晶能顺利发生,并研究渗氮量对薄规格样品二次再结晶的影响,以及{114}418织构对黄铜与Goss取向晶粒异常长大的影响.结果表明,在二次再结晶退火时,相对于其它取向的晶粒,两侧表层的{114}418取向附近的晶粒具有明显的长大优势,并向中心层生长,如果样品表层抑制剂强度不足,其容易长大到样品的中心层吞并掉二次再结晶的核心而不利于二次再结晶的发生,经渗氮补充抑制剂后能有效抑制表层晶粒的长大,从而有利于二次再结晶的发生和磁性能的提高;在二次再结晶初期,{114}418取向附近的晶粒容易保留在发生异常长大的偏转Goss取向晶粒和黄铜取向晶粒的中心处并形成岛晶而不利于它们的异常长大,但该取向的晶粒对Goss取向晶粒异常长大的影响较小.     

冷轧压下率对Hi-B钢初次及二次再结晶的影响

在实验室条件下模拟CSP工艺制备Hi-B钢,设计了从冶炼到二次再结晶退火的一系列工艺,借助EBSD和XRD技术对不同冷轧压下率下Hi-B钢初次及二次再结晶退火过程中组织与织构的演变规律进行了研究。研究表明：不同冷轧压下率试样中,初次再结晶织构特征总体上相同,主要以γ织构({111}<112>和{111}<110>)为主。同时,冷轧压下率在很大程度上影响二次再结晶Goss织构的演变,过大或过小的压下量都不利于二次再结晶Goss晶粒的异常长大。     

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。     

无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火

在实验室中采用无抑制剂法制备取向硅钢,利用XRD、TEM等方法研究了冷轧和初次再结晶阶段的微观组织与织构。结果表明,冷轧板织构主要由α织构和γ织构组成;初次再结晶退火后α织构减弱,γ面织构{111}112增加,初次再结晶退火70 s后出现Goss织构。EBSD分析显示Goss位向晶粒大多与{111}112位向晶粒相邻;随退火时间的增加,Goss和{111}112位向晶粒均有所增加。     

冷轧压下率对Fe-3% Si低温取向硅钢组织的影响

对低温Fe-3%Si取向硅钢在二次冷轧工艺中不同冷轧压下率下的显微组织进行了分析。结果表明,当第一次冷轧总压下率为42%和52%时,冷轧板显微组织形变度小,冷轧板中的储存能小,再结晶驱动力小,使中间退火后得到的再结晶晶粒粗大,粗大的晶粒遗传给第二次冷轧工艺,不利于高温退火过程中二次再结晶晶粒长大而获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为61%和71%时,冷轧板显微组织形变严重,晶粒内畸变能高,冷轧板中的储存能大,再结晶的驱动力大,使中间退火后得到的再结晶晶粒变细,有利于高温退火中二次再结晶晶粒吞并初次晶粒而长大,获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为81%时,冷轧板显微组织形变度过大,使中间退火后再结晶晶粒出现二次再结晶现象,晶粒异常长大,显微组织不均匀,不能获得满意的成品晶粒。     

Fe_(81)Ga_(19)二元合金薄板的再结晶织构与磁致伸缩性能

通过调控冷轧压下率,在退火后获得3种不同的Fe_(81)Ga_(19)二元合金初次再结晶状态,采用XRD和EBSD宏微观织构分析技术研究了初次再结晶状态对高温退火后晶粒尺寸及织构的影响。结果表明:初次再结晶阶段形成更多的大尺寸h(001//RD)取向晶粒,有利于后续高温退火过程中的h取向晶粒择优长大甚至发生异常长大,最终在晶粒尺寸相对较小的再结晶组织中获得强h织构,饱和磁致伸缩系数可达到220×10~(-6)。     

脱碳退火保温时间对取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

通过研究脱碳退火保温时间对取向硅钢初次再结晶组织、织构及高温退火样品磁性能的影响,探讨了有利于Goss晶粒异常长大的初次再结晶环境。结果表明,在820℃进行脱碳退火,当保温时间从2 min增加到6 min时,初次再结晶织构中Goss晶粒相对于{111}112和{111}110晶粒的尺寸优势逐渐增加,{111}110含量逐渐升高,且1/8层中Goss相对于其他取向晶粒尺寸优势稳定,使取向硅钢二次再结晶晶粒尺寸逐渐增大、磁性能逐渐提高。     

冷轧低碳钢表面异常晶粒形成原因及演变

采用显微组织观察、电子背散射衍射(EBSD)晶粒取向标定和晶粒内析出相分析方法对冷轧低碳钢鱼鳞状缺陷的冷轧前后的状态进行分析表征。结果表明:热轧带钢表面异常长大的铁素体晶粒是造成冷轧后带钢表面出现鱼鳞状缺陷的直接原因;热轧粗大的铁素体晶粒为{110}001取向的Goss晶粒;热轧粗大的Goss晶粒是在轧辊剪切力作用下形成于带钢次表层,由于Goss晶粒和周围晶粒形成大角度晶界,MnS和AlN易于在Goss晶粒内部富集,而周围细小铁素体内部的MnS和AlN析出较少,容易被高迁移率的Goss晶粒吞并,从而导致在高温卷取条件下形成粗大铁素体晶粒;粗大Goss晶粒经冷轧后沿横向方向旋转形成低位错密度{001}110取向的旋转立方织构;然而低位错密度的旋转立方织构在退火过程中大部分被高位错密度的γ织构吞并,但仍有部分粗大的铁素体晶粒存在。     

普通取向硅钢组织及织构的演变特征

采用光学显微镜、EBSD观察并研究了普通取向硅钢组织、织构的演变特征。结果表明:热轧板组织及织构沿板厚方向存在不均匀性,一次冷轧后,组织发生了较大变化,完全转变为纤维带状条带组织。经840℃×10 min脱碳退火后初次再结晶晶粒平均尺寸为20.13μm,织构主要有{001}010、{111}112、以及Goss等织构,并可将碳脱至3.5×10-5以下。二次冷轧后,组织再次转变为纤维带状组织,织构类型与一次冷轧板织构类型类似,仅织构强度不同。经650℃×4 min回复时,冷轧组织发生了完全再结晶,再结晶晶粒平均尺寸为7.25μm。高温退火过程中,随着温度的升高,具有Goss位向的初次晶粒发生异常长大,温度到达1000℃时,晶粒尺寸达到厘米级,成品晶粒平均直径为18.92 mm,晶粒较为圆整,成品最佳磁感为1.885 T,铁损为1.21 W/kg。     

二次冷轧压下率对CGO硅钢Goss织构形成规律的影响

采用不同的二次冷轧压下率分别制备了0.27、0.23和0.20 mm的CGO硅钢,利用X射线衍射仪(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD)对3种不同厚度试样的初次再结晶织构组分含量和分布状态进行了对比研究。结果表明,经过不同二次冷轧压下率,试样中初次再结晶基体的织构类型相同,以γ织构和α取向线上{112}110至{111}110区间的织构为主,二次冷轧压下率越大,初次再结晶基体中Goss晶粒的含量越多,位向更准确,{111}110和{111}112等有利织构的含量也越多,有利于增强二次再结晶后Goss织构的锋锐程度,并使成品的磁性能得到提高。     

Hi-B钢二次再结晶退火过程中未异常长大Goss晶粒晶界特征

采用中断法并结合电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了Hi-B钢二次再结晶退火过程中大量未异常长大Goss取向晶粒的晶界特征。结果表明:未异常长大Goss取向晶粒的晶粒尺寸相较于基体晶粒和相邻晶粒并没有明显的差异性。同时未异常长大Goss取向晶粒与异常长大Goss取向晶粒周围的HE晶界和CSL晶界比例也没有明显的差异。在二次再结晶退火过程中,尺寸优势、HE晶界、CSL晶界和Goss取向偏离度都不能保证Goss取向晶粒发生异常长大。而随着退火温度的升高,Goss取向晶粒有逐渐向标准Goss晶粒取向靠拢的趋势。     

冷轧低压电子铝箔退火加热过程中的再结晶和晶粒长大

采用EBSD微取向分析、织构定量分析、晶粒尺寸分析等手段研究了低压电子铝箔不同退火加热过程对再结晶和晶粒长大行为的影响,并利用再结晶理论对相关过程进行了讨论.初次再结晶前的回复处理会明显降低冷轧铝箔的储存能及再结晶驱动力,并对再结晶晶粒尺寸和立方织构量产生规律性影响.特定的退火加热过程会诱发电子铝箔的晶粒异常长大,并导致立方织构量的明显下降.     

高温退火气氛对薄规格中温取向硅钢二次再结晶行为的影响

通过调整最终退火保护气氛来控制0.18 mm厚含Cu中温取向硅钢二次再结晶时抑制剂的熟化和分解行为,从而达到提高二次再结晶后Goss织构锋锐度和磁性能的目的.运用EBSD系统观察和分析二次再结晶中断抽出试样的组织和取向.结果表明:提高高温退火气氛中的N_2比例至90%,最终0.18 mm规格成品磁感达1.95 T.成品减薄后样品中抑制剂的粗化行为受气氛的影响更为强烈,表现在提高N2比例后初次晶粒尺寸减小,二次再结晶持续时间延长,此时Goss取向晶粒拥有足够的时间发生异常长大以获得尺寸优势,从而抑制偏转Goss取向晶粒的异常长大,提高了Goss织构的锋锐度和薄规格成品的最终磁性能.     

铁硅合金轧制-退火过程中立方取向晶粒的形核与长大

利用金相显微镜和EBSD技术分析研究了Fe-3.2%Si合金二次冷轧织构、(100)[001]立方取向晶粒形核、初次再结晶以及二次再结晶后立方织构的形成。结果表明,二次冷轧之后的织构主要为{111}<112>和{111}<011>,并存在少量的{112}<110>,同时在变形晶粒内部存在有接近{100}<001>取向的微区。冷变形晶粒内部各微区取向连续变化,并且逐渐向近立方取向靠近。冷变形晶粒内部立方取向的微区作为形核的核心,在退火过程中利用(100)晶粒低表面能和γ→α相变最终发展成为具有集中立方织构的柱状晶组织。     

高纯铝在轧制及退火过程中微观组织与织构的演变

应用光学金相和取向分布函数（ODF）研究和分析了热轧、冷轧及退火对高纯铝箔微观组织及织构的影响。结果表明：热轧后中间退火,微观组织为等轴晶,晶粒取向为旋转立方织构;冷轧过程中,随压下量的增加,晶粒由待轴状逐渐学演变为纤维状,织构由弱到强,最后稳定在S织构、黄酮织构和铜织构三个织构组分;成品退火过程中,发生再结晶和晶粒长大,退火织构主要由立方织构组成,另含有少量R织构。     

冷轧压下率影响工业纯铝板退火织构变化的EBSD研究

采用电子背散射衍射分析方法,研究了34.7%和79.2%两种压下率对1060(L2)冷轧工业纯铝板退火期间织构演变过程的影响。结果表明,两种试验板冷轧织构均由β取向线的S、Brass和Copper织构组成,它们的体积分数随压下率降低而减小;两种试验板退火织构主要呈现为Cube织构组分增强和β取向线织构组分减弱的演变规律,且变化趋势随压下率增大而加强;在压下率为34.7%所对应的试验板中,Goss及其附近取向的晶粒主要发生了回复和被吞噬的现象,最终退火组织中取向差为60°的大角度晶粒数量较多。     

轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织性能的影响

利用光学显微镜、XRD、EBSD等研究了轧制工艺对薄带铸轧无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,随热轧压下率增大,冷轧组织变形储能及剪切带的比例逐渐降低,冷轧板中α织构减弱,γ织构增强。退火板晶粒尺寸随热轧压下率增大而增加。热轧压下率为17%及40%时,退火织构以强的Goss织构及相对弱的{100}织构为主,热轧压下率达到55%后,退火织构为强的{115}<110>和{114}<371>织构,Goss织构和{100}组分明显减弱。随热轧压下率增大,退火板磁感值先升高后降低,铁损值先减小后增加。热轧压下率为40%时,退火板综合磁性能最优。     

中间退火对Ni-7at%W合金基带再结晶织构的影响

采用真空电磁搅拌电弧熔炼制备的Ni-7at%W合金初始锭,经热锻、热轧、大形变量冷轧和最终再结晶退火制备出100 μm厚合金基带。采用X光衍射技术（XRD）和电子背散射衍射技术（EBSD）研究轧制过程中的中间退火处理对再结晶织构的影响。结果表明,提高中间退火次数可以削弱轧制织构α取向线上的取向强度,提高β取向线上的取向强度,促进轧制组织中立方取向晶核的形成,消除再结晶过程中晶粒异常长大现象,最终提高再结晶立方织构的份额。     

脉冲磁场对Hi-B钢初次再结晶织构的影响

采用原位连续检测的方法研究了脉冲磁场对高磁感取向硅钢(Hi-B钢)初次再结晶晶粒尺寸和织构的影响。结果表明,冷轧Hi-B钢760℃退火过程中,施加1.5 T脉冲磁场在一定程度上促进了晶粒再结晶长大过程,再结晶平均晶粒尺寸增长速率大于普通退火试样;脉冲磁场的施加不改变主要织构类型,退火后主要织构依然为γ织构;脉冲磁场使织构强度降低,且抑制γ织构的发展,促进Goss织构和{001}110织构的发展。