典型元素对无取向硅钢再结晶织构的影响规律

通过对3种不同成分的无取向硅钢退火板进行微观组织观察以及分别使用XRD和EBSD进行宏观织构和微观织构观察,研究了3种典型元素对无取向硅钢组织和再结晶织构的影响。结果表明:无取向硅钢再结晶组织对其磁性能有影响,晶粒尺寸越大,无取向硅钢的磁性能越好,1.35Si-0.25Mn-0.28Al的再结晶平均晶粒尺寸达51.6μm,铁损值达3.577 W/kg。Si和Al元素有利于平均晶粒尺寸的增大,Mn含量的提高有利于减少夹杂物对晶粒长大的限制。无取向硅钢再结晶织构主要由强的γ织构(特别是{111}112织构)和弱的立方织构以及高斯织构等组成。有利织构中,立方{100}001织构和旋转{100}011立方织构含量较高,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中立方织构含量达8.2%,1.33Si-0.17Mn钢中旋转立方含量达7.8%,有利织构含量越高,磁感应强度值越大,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢的磁感应强度达1.739 T。铜型{112}111织构和黄铜{110}112织构组分含量较低,1.33Si-0.17Mn钢在退火样品中黄铜织构最多,其比例仅为1.4%。无取向硅钢的化学成分对织构组成有影响,Al和Si含量的增加有利于{111}121织构和立方织构组分的增加、不利于{111}110组分和高斯织构增加,在1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中{111}121织构的含量达44.3%而{111}110织构含量为17.2%,高斯织构含量仅为1.2%。Mn的含量一定程度上有利于增加无取向硅钢中旋转立方织构的含量。     

冷却速度对1.35%Si无取向硅钢热轧退火织构的影响

测量了1.35%Si无取向硅钢的静态CCT曲线,根据静态相变点测量了实验钢的动态CCT曲线,根据动态相变点设计了不同冷却速度的模拟热轧实验并利用EBSD技术对不同冷却速度的退火试样进行微观织构分析。实验结果表明:冷却速度越小,奥氏体向铁素体转变开始温度越高,再结晶程度越高,再结晶组织晶粒越粗大;热轧退火织构分布与在两相区终轧有明显关系,主要织构类型有旋转立方织构、{111}121织构、{111}110织构和立方{100}001织构;随着冷却速度上升,{111}121织构、{111}110织构和立方{100}001织构含量下降,旋转立方织构含量上升,高斯织构含量较稳定。     

热轧组织对无取向硅钢织构的影响

采用X射线衍射仪分析无取向硅钢冷轧织构和再结晶退火织构的演化,研究了热轧组织对无取向硅钢织构以及磁性能的影响.结果表明,具有均匀、粗大晶粒组织的热轧板,冷轧形成更多的剪切带,导致成品板形成高的高斯织构组分,并提高了{100}织构强度,降低了γ纤维织构,最终导致成品磁感应强度升高,铁损下降.     

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。     

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。     

取向硅钢初次再结晶组织结构的研究

研究了取向硅钢在初次再结晶过程中的组织和结构变化,包括晶粒长大情况、取向差、重合位置点阵(CSL)及织构的变化。研究表明,820℃盐浴再结晶退火3 s时即完成再结晶,随即发生晶粒长大。在初次再结晶的开始阶段,主要织构是{111}112、{100}110和弱的高斯织构;随着退火时间增加,{100}110织构和高斯织构逐渐减弱,{111}112织构先增强后减弱,并向{111}110和{111}231转化,退火3 min以后出现的{012}001织构是一种促进二次再结晶发展并最终有利于提高二次再结晶磁感和降低铁损的织构。退火时间增加到3 min以后,CSL的∑3晶界比例增加。退火时间增加到30 min时,CSL的∑1晶界比例增加,同时,小角度晶界比例提高,大角度晶界减少。     

化学成分对无取向硅钢热轧组织及织构的影响北大核心CSCD

选取工业生产的3种不同成分的无取向硅钢铸锭,对无取向硅钢铸锭采取相同的热轧工艺,分别利用金相和EBSD技术对热轧板的组织和微观织构进行分析,分析化学成分对无取向硅钢热轧组织和织构分布的影响。结果表明:化学成分对无取向硅钢热轧组织有影响。Si和Mn能够推迟回复再结晶的发生;Si和Al促进再结晶晶粒的长大。典型元素的含量对热轧板不同层的织构分布有影响。在热轧板亚表层,铜型织构和高斯织构为主要织构类型。Al的存在提高高斯织构的含量,而减少铜型织构的含量;Si含量的增加促进高斯织构转变为铜型织构和黄铜织构。在热轧板从表面到心部1/2层,出现较高强度的γ织构,Si有利于提高γ织构的含量并减少旋转立方织构的含量,Mn减少γ织构的含量并且提高旋转立方织构的含量;Al有利于降低{111}<121>织构含量并提高旋转立方织构含量。在热轧板心部,Al有利于增加{111}<121>织构含量并减少旋转立方织构和铜型织构的含量;Si可以增加γ织构的含量,减少旋转立方织构的含量;Mn择优的阻碍{111}面取向晶粒生长,进而降低γ织构含量。     

化学成分对无取向硅钢热轧组织及织构的影响

选取工业生产的3种不同成分的无取向硅钢铸锭,对无取向硅钢铸锭采取相同的热轧工艺,分别利用金相和EBSD技术对热轧板的组织和微观织构进行分析,分析化学成分对无取向硅钢热轧组织和织构分布的影响。结果表明:化学成分对无取向硅钢热轧组织有影响。Si和Mn能够推迟回复再结晶的发生;Si和Al促进再结晶晶粒的长大。典型元素的含量对热轧板不同层的织构分布有影响。在热轧板亚表层,铜型织构和高斯织构为主要织构类型。Al的存在提高高斯织构的含量,而减少铜型织构的含量;Si含量的增加促进高斯织构转变为铜型织构和黄铜织构。在热轧板从表面到心部1/2层,出现较高强度的γ织构,Si有利于提高γ织构的含量并减少旋转立方织构的含量,Mn减少γ织构的含量并且提高旋转立方织构的含量;Al有利于降低{111}121织构含量并提高旋转立方织构含量。在热轧板心部,Al有利于增加{111}121织构含量并减少旋转立方织构和铜型织构的含量;Si可以增加γ织构的含量,减少旋转立方织构的含量;Mn择优的阻碍{111}面取向晶粒生长,进而降低γ织构含量。     

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。     

1.3%Si无取向硅钢初始织构遗传继承性研究

选取工业生产1.3%Si无取向硅钢连铸坯柱状晶区域铸锭,垂直于柱状晶的生长方向(100方向)进行热轧,利用金相及EBSD技术研究其热轧过程中柱状晶被破碎后的组织及微观织构,同时研究了其在后续冷轧和退火阶段的织构演变规律,为实际生产中的织构控制提供了参考。实验结果表明:经垂直于柱状晶生长方向热轧后,热轧板不同层次的主要织构类型和含量存在差异;热轧板次表层主要为铜型{110}112织构和高斯{110}001织构,高斯织构含量较高是100生长方向的柱状晶造成的;表面至心部1/2层主要为γ纤维织构和旋转立方{100}110织构,立方{100}001织构和高斯织构{110}001织构也较多;中心层织构主要为较强的旋转立方{100}110织构和γ纤维织构;冷轧织构与热轧织构间有继承性,冷轧板织构主要为较强的旋转立方{100}110织构γ织构,与热轧板心层织构分布相同,上述两类织构的含量都比热轧板中的高。退火织构中{111}121织构占优势;立方{100}001织构和{111}110织构含量较高。     

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。     

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。     

50W470无取向硅钢热轧板的组织与织构演变

研究了50W470牌号无取向硅钢在热轧、正火、冷轧和退火过程中组织和织构演变。结果表明,热轧板表面为发生再结晶的细小等轴铁素体,主要织构为{110}<115>,过渡层和中心处以α纤维织构和较弱的γ纤维织构主。正火板的平均晶粒尺寸为90.5 μm,正火减弱了热轧板中对磁性能不利的γ纤维织构。冷轧板织构为强的α纤维织构和较弱的γ纤维织构。退火板的平均晶粒尺寸为74.2 μm,退火板织构主要是以{111}<112>取向为主的γ纤维织构,{100}和{110}面织构分别达到了7%和5.9%。正火50W470无取向硅钢的平均铁损P1.5/50和磁感B50分别达到了2.99 W/kg和1.725 T。     

新型高强铝合金高温平面压缩与退火微观组织和织构

采用热力模拟平面压缩实验和电子背散射衍射(EBSD)组织分析测试方法,研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金热压缩变形以及退火微观组织和织构。结果表明,在变形温度为350℃,应变速率为0.1 s~(-1)的条件下,合金微观组织演变机理为动态回复和大应变几何动态再结晶,出现旋转立方织构{001}110和黄铜织构{111}110,分别沿着α-取向线和β-取向线分布;退火后旋转立方织构减少,黄铜织构增多,旋转立方织构沿着α-取向线向黄铜织构转变。在变形温度为420℃,应变速率为0.1 s~(-1)的条件下,合金变形组织较均匀,再结晶晶粒分布在变形剧烈的晶界或三角晶界处,出现的织构种类主要有旋转立方织构{110}110、黄铜型{011}211织构;退火过程中发生亚动态再结晶,旋转立方织构强度增强,黄铜型{011}211织构有向高斯织构方向移动的趋势。     

卷取温度对无取向硅钢组织、磁性能及表面质量的影响北大核心CSCD

在工业生产条件下,对比分析了不同热轧卷取温度对无取向硅钢组织、磁性能及表面质量的影响。结果表明:在700℃较高温度下卷取时热轧卷表层和芯部均为再结晶组织,而在650℃较低温度下卷取时芯部发生未完全再结晶,且退火成品组织也相对细小。不同卷取温度下的热轧卷织构类似,芯部为{001}<110>旋转立方织构和少量的{111}面织构,表层以Goss织构{110}<001>和{110}<112>为主,还有少量的{100}和{111}织构,退火成品织构均以{111}面织构为主。650℃较低温度下卷取时,成品磁感强度略有提高,但铁损值也略有升高,总体上磁性能差别不大,同时热轧卷表面氧化皮较薄,酸轧时更容易清洗。因此,工业生产中在保证磁性能波动不大的基础上,可通过适当降低卷取温度来提高硅钢热轧卷的酸洗效果和成品表面质量。     

卷取温度对无取向硅钢组织、磁性能及表面质量的影响

在工业生产条件下,对比分析了不同热轧卷取温度对无取向硅钢组织、磁性能及表面质量的影响。结果表明：在700℃较高温度下卷取时热轧卷表层和芯部均为再结晶组织,而在650℃较低温度下卷取时芯部发生未完全再结晶,且退火成品组织也相对细小。不同卷取温度下的热轧卷织构类似,芯部为{001}<110>旋转立方织构和少量的{111}面织构,表层以Goss织构{110}<001>和{110}<112>为主,还有少量的{100}和{111}织构,退火成品织构均以{111}面织构为主。650℃较低温度下卷取时,成品磁感强度略有提高,但铁损值也略有升高,总体上磁性能差别不大,同时热轧卷表面氧化皮较薄,酸轧时更容易清洗。因此,工业生产中在保证磁性能波动不大的基础上,可通过适当降低卷取温度来提高硅钢热轧卷的酸洗效果和成品表面质量。     

薄带连铸0.7%Si无取向硅钢的显微组织及织构

采用光学显微镜及电子背散射衍射(EBSD)技术研究了薄带连铸0.7%Si无取向硅钢。结果表明,铸带的显微组织为等轴晶,铸带表层主体织构为{223}110,s=0.5层主体织构为{110}112和{112}132,中心层主体织构为{001}100。冷轧板织构主要由较强的110//RD和较弱的111//ND织构组成。冷轧板经900℃退火后再结晶织构主要由{001}100,高斯织构和111//ND织构组成,新的立方晶粒易于在剪切带处形核,并在再结晶开始阶段长大成为退火后的主体织构。     

无取向硅钢退火织构的演变与磁性能关系的研究

运用取向分布函数(ODF)分析了50W600电工钢不同退火工艺退火织构的演变及织构对电磁性能的影响,利用织构数据计算了无取向硅钢的磁晶各向异性能.研究表明,较高的退火温度或较长的保温时间,再结晶织构α线的取向密度下降,{100}〈011〉和{211}〈011〉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;低温退火有助于提高无取向硅钢有利织构{100}〈UVW〉的占有率.磁晶各向异性能计算结果表明无取向硅钢也存在磁各向异性.     

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。     

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。