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。     

含Cu CGO硅钢高温退火过程的织构演变规律

对低温板坯加热工艺生产的以Cu2S为主要抑制剂的CGO硅钢的高温退火过程进行了试验,使用X射线衍射仪和电子背散射衍射技术对高温退火过程中不同阶段的织构演变规律进行了分析。结果表明：该工艺条件下CGO硅钢在700 ℃完成初次再结晶,1000 ℃时已经发生了二次再结晶,初次再结晶基体中以γ线织构和{112}<110>织构为主,Goss晶粒含量很少,平均位向偏差角为16°左右;二次再结晶发生后,Goss晶粒的位向偏差角降低到10°以下,随着退火温度的升高Goss晶粒的位向逐渐准确。     

含铜CGO硅钢高温退火过程中的织构演变规律

对低温板坯加热工艺生产的以Cu_2S为主要抑制剂的CGO硅钢的高温退火过程进行了试验,使用X射线衍射仪和电子背散射衍射技术对高温退火过程中不同阶段的织构演变规律进行了分析。结果表明,该工艺条件下CGO硅钢在700℃完成初次再结晶,1000℃时已经发生了二次再结晶,初次再结晶基体中以γ织构和{112}110织构为主,Goss晶粒含量很少,平均位向偏差角为16°左右;二次再结晶发生后,Goss晶粒的位向偏差角降低到10°以下,随着退火温度的升高Goss晶粒的位向逐渐准确。     

生产3%Si取向硅钢用的热轧带织构

利用灵敏的ODF分析方法,对生产3％Si取向硅钢的热轧带进行了逐层的织构研究。明确提出有两种截然不同类型的织构分布:一种为再结晶型的、另一种为形变型的。     

高温退火工艺对CGO硅钢Goss织构及磁性能的影响

对低温板坯加热技术生产CGO硅钢的高温退火工艺进行研究,对比了3种不同的一次保温工艺对最终Goss织构的影响,并利用电子背散射衍射技术分析了高温退火试样的晶粒取向、晶粒尺寸和磁性能之间的关系。结果表明,在600 ℃保温20 h的一次保温工艺可以获得最佳的磁性能;高温退火试样的平均晶粒尺寸越大、组织越均匀,越有利于降低铁损、提高磁感应强度。     

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.     

柱状晶对Fe-3%Si电工钢冷轧织构演变规律的影响

Fe-3%Si电工钢铸锭中普遍存在柱状晶,其晶体学及形状各向异性对随后的热轧、冷轧及退火织构产生很大的影响.利用xRD与EBSD技术对长轴分别平行于轧面法向(ND),轧制方向(RD)和横向(TD)的柱状晶冷轧样品的织构及组织进行了研究,并对晶界的特殊作用进行了分析.结果表明,中等压下量下,3种柱状晶样品具有不同程度的{001}织构遗传性,即3种样品均不同程度的摆脱了{111}线织构的形成;柱状晶长轴平行于ND和TD时,{001}取向在冷轧时得到大的保留;柱状晶长轴平行于RD时,得到最强的{111}〈112〉织构;柱状晶长轴平行于TD时,冷轧组织中旋转立方织构及{111}〈110〉织构较强.此外,3种样品的织构均表现出由立方→{001}〈130〉→{113}〈251〉的过渡路径,与等轴多晶样品沿α线和γ线转动的路径不同.不同方向的柱状晶晶界对冷轧变形过程中晶粒转动的作用不同,但因晶粒尺寸大而作用有限,且与初始取向相关.     

0.8%Si无取向硅钢织构及其对磁性能的影响

研究了不同退火工艺对0.8%Si无取向硅钢织构及磁性能的影响。结果表明：退火板的再结晶织构以{111}强织构组分为主要特征,并伴随有{100}和{110}较弱织构组分。随着退火温度的升高或保温时间的延长,晶粒尺寸明显增大,不利的{111}织构组分明显增强,铁损指标P15/50与磁感指标B50均降低。在退火温度为860 ℃、保温时间为85 s的条件下,可获得最优的磁性能：P15/50=4.82 W/kg;B50=1.736 T。     

热变形温度对3%SiCGO硅钢组织和织构的影响

通过对3%Si CGO硅钢进行恒变形速率、不同变形温度下的单道次压缩实验,结合Thermal-Calc软件,金相分析,SEM及EBSD技术,研究了取向硅钢热变形过程中组织和微观织构的变化规律。结果表明:实验钢是在双相区变形,变形后组织主要是铁素体和少量的珠光体。随变形温度的升高,晶粒由长条状变为等轴状,尺寸逐渐变大;CGO硅钢在热变形过程中立方{100}001取向是较为稳定存在的。随着变形温度的提高,{111}110等取向逐渐转向{110}1 10取向,且{110}1 10取向逐渐变得锋锐。     

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。     

应变速率对TC11钛合金α＋β相区变形行为的影响

利用热模拟实验机,在α+β两相区变形温度780～990℃和应变速率0.001～70 s-1对TC11钛合金进行等温、恒应变速率压缩实验,获得流动应力变化规律,并分析了应变速率对微观组织的影响.结果表明:变形温度较低、应变速率较高时,变形呈流变软化特征;变形温度较高、应变速率较低时,变形呈稳态流动特征.通过对不同应变速率下TC11钛合金的微观组织观察可知,当变形温度为780～870℃、应变速率为10～70 s-1时,易发生绝热剪切或局部流动等失稳现象.当变形温度为870～960℃、应变速率为0.001 S-1时,变形机制为超塑性.当变形温度为990℃、应变速率为0.001 s-1时,变形机制为大品粒超塑性.     

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。     

脉冲磁场热处理对CGO取向硅钢脱碳退火过程中组织和织构的影响

采用自主研发的脉冲磁场退火装置,在取向硅钢脱碳退火过程中分别施加不同强度的磁场,并采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了脉冲磁场脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,脱碳退火过程中施加脉冲磁场后取向硅钢的平均晶粒尺寸均增加,当磁场强度为40 mT时,平均晶粒尺寸最大,为13.06μm。此外,取向硅钢试样的立方织构{001}<100>强度减弱,高斯织构{110}<001>和{111}<112>织构增强,有利于获得更好的成品织构和磁性能。     

脉冲磁场热处理对CGO取向硅钢脱碳退火过程中组织和织构的影响

采用自主研发的脉冲磁场退火装置,在取向硅钢脱碳退火过程中分别施加不同强度的磁场,并采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了脉冲磁场脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,脱碳退火过程中施加脉冲磁场后取向硅钢的平均晶粒尺寸均增加,当磁场强度为40 mT时,平均晶粒尺寸最大,为13.06μm。此外,取向硅钢试样的立方织构{001}<100>强度减弱,高斯织构{110}<001>和{111}<112>织构增强,有利于获得更好的成品织构和磁性能。     

两相区变形温度对TC18钛合金组织转变规律影响

两相区变形温度对TC18钛合金组织转变规律产生重要的影响。利用热模拟实验机Gleeble3800研究了600~800℃变形的应力应变曲线特性,观察了变形后的组织及β区处理组织。结果表明:随着变形温度降低,应力应变曲线的峰值应力急剧增加,600℃变形的峰值应力达到700 MPa;随着变形温度降低,α相尺寸减小;在变形温度750℃并β区处理后,α相在β晶粒内依然存在,而变形温度800℃,α相基本完全融入β晶粒内。变形温度的降低,增加了α相的稳定性和数量,使α相在β区处理后可以保留下来。     

Fe-3%Si电工钢铸坯柱状晶织构的演变规律

采用Fe-3%Si电工钢铸坯中长轴平行于轧向的不同数量柱状晶进行了冷变形及再结晶退火,采用EBSD分析技术对柱状晶织构的转变行为进行了研究.结果表明,原始柱状晶为立方取向的单柱状晶时,大压下率一次冷轧及再结晶退火不利于立方织构的保留;小压下率二次冷轧及再结晶退火会形成强立方织构,该立方织构强烈阻碍Goss晶粒的异常长大;原始柱状晶为立方和Goss位向的双柱状晶时,大压下率冷轧条件下,Goss取向快速转向{111}112而有效地保留了立方取向,Goss和立方取向柱状晶之间的晶界没有强的交互作用;原始柱状晶为多种位向的多柱状晶时,柱状晶晶界能促进g织构及减少立方织构,有利于Goss晶粒异常长大.     

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。     

退火工艺对1.26%Si无取向硅钢组织性能的影响规律

以1.26%Si无取向硅钢为对象,进行了退火工艺试验研究。采用金相组织和晶粒分析等手段,研究了退火工艺参数对无取向硅钢组织性能的影响规律。结果表明:在退火温度低于750℃时,钢的强度随退火温度的升高和退火时间的延长而缓慢降低,而伸长率增加较快;当在750℃以上退火时,随着退火温度的升高,钢的抗拉强度急剧下降,而伸长率趋于稳定;在600~750℃退火时,晶粒尺寸长大较为缓慢,纵向和横向的晶粒尺寸相差不大,并较为均匀;当退火温度在800~850℃时,部分晶粒开始异常长大;在750℃退火时间60、180、300 s时,尺寸晶粒分别为37.25、38.09、39.10μm。本研究结果可为设计和生产1.26%Si高品质无取向钢提供理论和技术支撑。     

加热温度和冷却速率对取向硅钢组织和织构的影响

在实验室条件下,参照冶炼浇注和直接轧制工艺试制了含0.2%Cu的Fe-3.0%Si钢,分析了1200℃和1150℃加热温度以及轧后不同冷却方式对热轧过程的金相组织和织构的影响。结果表明:加热温度1200℃,轧后雾冷能更好地保存热轧过程的组织和织构梯度,具有更高的高斯织构含量。研究结果能为后续使用冷轧工艺生产高性能取向硅钢提供基础。     

常化温度对2.5%Si无取向硅钢第二相析出行为的影响

采用扫描电镜、透射电镜和双束扫描电镜对不同常化温度2.5%Si无取向硅钢中不同类型第二相析出物的析出行为和演化规律进行了研究。结果表明,常化温度从850℃升高至1100℃,微米级大尺度第二相粒子呈一次长大-析出-二次长大-回溶的变化规律;当常化温度<920℃时,析出相以AlN+MnS复合长大为主;随后小尺寸的MnS、AlN及其复合析出物数量迅速增多,并在950℃时达到峰值;随着常化温度的进一步升高,第二相粒子析出数量快速减少,然后缓慢增长至趋于平衡,大尺寸析出物出现部分回溶。纳米级析出物则以Cu₂S和Cu₂S+MnS复合析出为主。并且950℃常化时,2.5%Si无取向硅钢的铁损最低。