A STUDY OF THE RECRYSTALLIZATION OF THE HOT-ROLLED SILICON IRON SINGLE CRYSTALS

研究了含硅3.25％的铁硅单晶体,在加热到900℃经过35％轧制后的组织结构,和退火后的再结晶织构。观察到样品轧制后在厚度内的畸变程度是不均匀的。退火时在畸变较大的表面层中先发生再结晶,然后再结晶晶粒向着畸变较小的中心层生长。用金相和X射线技术研究后证明:在表面层中与再结晶织构取向相同的轧制织构已经存在,这时同位再结晶是形成再结晶织构的主耍原因;样品在高温退火后形成的再结晶织构,是由于表面层中已再结晶的晶粒向着中心层择优生长的结果。     

AZ31镁合金再结晶退火的准原位EBSD研究

对AZ31镁合金热挤压板进行室温轧制(形变量为8%)后,利用背散射衍射技术原位(in-situ EBSD)观测了轧制试样中不同类型的孪晶组织在再结晶退火过程中的取向演变。结果表明:退火过程中拉伸孪晶区域形成尺寸相对粗大的再结晶新晶粒,再结晶晶粒取向与拉伸孪晶的取向较为接近;压缩孪晶/双孪晶区域形成了细小的再结晶晶粒,再结晶晶粒偏离基面取向。孪晶再结晶显著影响镁合金在退火过程中的织构演变,轧制样品中,拉伸孪晶再结晶使得基面织构强度增强,压缩孪晶再结晶则可以在一定程度上弱化镁合金的基面织构。     

应变路径变化对纯镍组织和织构的影响

采用背散射电子衍射（EBSD）和X射线衍射（XRD）技术对比分析了两种应变方式（单向轧制和交叉轧制）对大变形量（厚度方向压下量90%）纯镍形变组织和织构以及随后热处理过程中组织和织构演变的影响。结果表明：单向与交叉轧制纯镍的形变微观组织均以层片状组织为主,但前者储存能高于后者;单向轧制纯镍的宏观织构是典型的铜型冷轧织构,而交叉轧制纯镍的主要织构组分是黄铜和旋转型黄铜织构,且前者的织构强度明显高于后者。对两种方式形变样品在不同温度下进行退火处理,发现单向轧制样品中形成了以立方织构为主的再结晶织构,且随着退火温度的升高,立方织构的强度逐渐增强;而交叉轧制样品则形成了弱的再结晶纤维织构,其强度远小于单向轧制样品的再结晶织构强度。另外,单向轧制样品在高温800°C保温处理后,出现了少量异常长大晶粒,这是由于取向相近的立方取向晶粒聚集形成团簇,使得微观取向分布不均匀造成的;而交叉轧制方式可以抑制热处理过程中的晶粒异常长大。     

超塑Al-Mg-Li合金的显微组织与织构特性

采用一种新型形变热处理方法制备细晶Al-Mg-Li合金板材,研究静态再结晶退火对合金板材晶粒组织及超塑变形行为的影响。结果表明,晶粒尺寸、形状和织构的分布沿板材法向方向存在明显不同;表面层的晶粒组织细小、等轴,含有旋转cubeND{001}（310）取向;中心层具有粗大、长条状晶粒,含有a取向线的织构组分。随着再结晶温度的升高,整个板材的晶粒尺寸长大,中心层晶粒纵横比减小,表面层织构强化而中心层织构弱化,超塑性伸长率下降。升高再结晶温度导致整个板材内的旋转cubeND{001}（310）织构组分强化而a取向线的织构弱化。分析了不同温度下再结晶织构的形成机制。     

电场退火对工业纯锌板再结晶织构的影响

利用X射线衍射的三维取向分布函数,研究工业纯锌板在160℃时电场与非电场退火保温不同时间条件下的再结晶织构的形成与演变,同时进行显微硬度测试。结果表明：电场退火推迟轧制工业纯锌板再结晶进程,从而导致电场退火样品的显微硬度值均高于非电场退火样品的显微硬度值。电场显著提高退火后样品的再结晶织构强度,即电场明显促进冷轧{101 8}面织构向再结晶{101 3}〈101 1〉板织构的演变,而且这种影响在再结晶晶粒的长大阶段表现得尤为突出。电场并没有改变工业纯锌板退火过程中再结晶织构的形成机制。     

退火工艺对AA3003铝合金累积叠轧板材组织性能的影响

采用了金相、电子背散射衍射(EBSD)、硬度、拉伸、杯突等试验手段研究了累积叠轧AA3003铝合金板材退火处理后的微观组织和性能。结果表明,叠轧板材在退火过程中晶粒等轴化,叠轧道次越高,退火后晶粒越细小,且退火能促使叠轧板材界面的焊合。叠轧4道次的板材随着退火温度的提高,逐渐发生再结晶和晶粒长大,强度和硬度性能逐渐降低并趋于平稳,塑性和成形性能则逐渐改善。叠轧4道次的板材再结晶完成温度约为346℃,温度低于350℃时,厚向晶粒尺寸比较均匀,但表面层和中心层织构存在明显差异;温度达到450℃时,表面层的晶粒尺寸要明显大于中心层,厚度方向组织不均匀性加大,但其织构趋于一致。     

汽车用6061铝合金板轧制变形组织及力学性能分析

通过显微组织观察、拉伸性能测试、应力分布分析研究了6061铝合金板材在厚度上显微组织、织构及其力学性能的关系。结果表明:在板材厚度上形成不均匀组织,表层存在许多亚晶;在1/4层形成大尺寸再结晶晶粒;中心层晶粒数量显著增加。从板材的表层到中心层,屈服强度与抗拉强度先减小后增大,并且在1/4层位置达到最小。从心部到表层,轧制织构比例不断减小,剪切织构在1/4层最高,厚板中心层再结晶织构很低。第1道次轧制在5s时被咬入轧辊,此时每层都受到正剪切应力,同时1/4层受到的剪切应力高于表层;当轧制道次增加后,板材厚度降低,每层剪切应力都发生小幅变化。     

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.     

用蝕坑法研究硅鋼片中晶粒取向与成长

用金相深腐蚀法研究含硅3.25与3.45%的钢片的再结晶位向,并用X射线极图法与光学测角仪作为辅助工具。从金相照片中观察到再结晶织构(100)[011],(110)[001],(100)[001]及(111)[112]的蚀坑。实验结果指出,中间退火温度和最后退火温度对硅钢片最后晶粒位向有显著影响。立方织构可以由样品的初次再结晶或二次再结晶形成。加强立方织构不仅要升高退火温度,也须调节升到最后温度的时间。     

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。     

孪晶类型对AZ31镁合金静态再结晶的影响

对轧制下压方向平行和垂直晶粒c轴的两类板材进行150℃轧制(5%下压量)后,利用背散射电子衍射分析(EBSD)研究了轧制试样中不同类型的孪晶组织对静态再结晶的晶粒形核、微观组织及织构的演变的影响。结果表明:含有大量{1011-}-{1012-}双孪晶的样品中,二次孪生有效促进再结晶形核,显著细化晶粒。再结晶晶粒取向规律性不强,有效削弱基面织构。而含有大量{1012-}拉伸孪晶的样品,拉伸孪晶不能有效促进再结晶形核。退火过程中基体不断长大,当再结晶驱动力足够大时,基体会吞并周围拉伸孪晶,同时诱发织构改变,基体取向的织构逐渐增强,拉伸孪晶取向的织构逐步减弱。     

变形区形状参数对钽板组织均匀性的影响

通过控制每道次的轧制压下量,获得了两组轧制变形区形状参数,对高纯钽板进行周向轧制,得到了70%变形量的样品,并对样品进行了真空退火处理(1050℃/1 h)。应用X射线衍射(XRD)技术测量了轧制样品表面层与中间层的宏观织构,结合背散射电子衍射(EBSD)技术表征了轧制样品沿厚度方向上的变形组织与微织构,以及退火态样品的显微组织与织构。结果表明:大的变形区形状参数(2.01~3.29)在轧板表面引入了明显的剪切应变,沿钽板厚度方向易产生严重的织构梯度,钽板表面层形成{hkl}<110>织构以及{100}织构,中间层形成强烈的{111}织构。较小的变形区形状参数(1.67~2.28)有利于产生均匀变形,可以有效弱化中间层的{111}织构,增强{100}织构。轧制组织中增强的{100}织构可以抑制{111}取向再结晶晶粒的异常长大,对细化显微组织有利。     

轧制方向对Fe-3％Si合金织构演变规律的影响

形成锋锐的Goss织构是取向硅钢获得优异磁性能的关键, 初始样品表层中较强的Goss织构对最终的强Goss织构起重要作用. 本文通过改变硅钢冷轧方向获得不同的初始织构及初始组织, 考察热轧板表层及中心层不同的组织及织构的进一步变化对一次冷轧、中间退火、二次冷轧及脱碳退火、二次再结晶退火后的织构及组织变化规律的影响. 探讨了这些特殊方式制备的样品中Goss织构的形成条件. 结果表明, 强烈的初始组织及织构的差异随轧制及退火次数的增多逐渐消失; 最终二次再结晶都可顺利进行, Goss织构及磁性能差异并不大. 虽然初始样品中Goss织构的强弱差异很大, 但因各阶段都可以形成较强的 {111}<112>织构, 弥补了初始样品中Goss织构过弱的不足, 因此轧制方向及初始组织都对最终的织构影响不大. 研究还证实了立方织构的遗传性; 横向轧制是消除稳定的{112}<110>轧制织构的有效方法.     

CSP工艺高磁感取向硅钢形变和初次再结晶退火的研究

以实验室模拟CSP连铸连轧工艺制备的热轧硅钢为基板,通过实验室常化、冷轧和初次再结晶退火实验,采用XRD和EBSD技术对样品从热轧到初次再结晶阶段的织构演变进行了研究。结果表明:GOSS晶粒起源于热轧的次表层,沿着次表层到中心层逐渐降低,热轧板中心层主要为{001}110织构。一次冷轧后,次表层存在强的{001}110和{112}110织构;1/4层存在强的{001}110和{112}110以及较强的{111}112织构;中心层则只存在强的{001}110织构。初次再结晶后,硅钢形成了强点{111}112织构的γ织构,GOSS织构再次出现,且分布在{111}112织构周围。GOSS晶粒周围以35°~55°大角度晶界为主,同时还有很高的Σ3和Σ5重合位置点阵。     

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.     

Fe-Ga-Tb合金轧制薄带的织构与磁致伸缩性能

利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与电子背散射衍射(EBSD)技术等研究了Fe-Ga-Tb合金薄带轧制与退火过程中的微结构、织构及磁致伸缩性能演变规律。结果表明：初次再结晶退火板的平均晶粒尺寸为15.5μm,再结晶织构由{111}<112>为峰值的强γ织构与弱Goss织构组成,尺寸为30～150 nm的碳化物与硫化物析出相在初次再结晶基体均匀分布,这种微结构与织构特征可为Goss织构发生异常长大提供有利条件。当退火温度升高至925℃时,再结晶基体晶粒尺寸仅为25μm,少量Goss晶粒异常长大至2.5 mm,退火温度达到1000℃时,Goss晶粒达到厘米尺寸,占据样品表面的98%,仅残留少量非Goss织构的岛状晶粒。高温退火过程中随着二次再结晶对Goss织构的强化,Fe-Ga-Tb合金薄带的磁致伸缩系数大幅提高,1000℃退火后磁致伸缩系数可达284×10^-6。     

深冲铝板中的再结晶织构与选择生长

利用电子显微分析（TE）和ODF织均分析，研究了纵横轧制铝板再结晶退火前后的织构和再结晶过程．直接观察到再结晶过程中的选择长大，经电子衍射分析了新晶粒的取向，并通过极图分析了各织构组分＜111＞间的关系结果表明，纵横轧制铝板再结晶过程中存在选择生长现象，并最终决定再结晶织构；面心立方金属中这种取向关系约为40°＜111＞     

不同冷轧路径下ZX21镁合金板材织构及力学性能调控机理

研究轧制路径对ZX21镁合金板材织构分布和屈服各向异性的影响。结果表明:单向轧制板材形变织构为双峰基面织构,退火后呈现出垂直于冷轧方向分布的非基面双峰的织构特征。再结晶织构的分布与晶粒的定向形核和选择性长大有关,多向轧制可弱化晶粒取向分布的方向性,其晶粒尺寸相比单向轧制有所减小,退火后形成均匀分布的圈状织构,大幅降低沿轧面各个方向拉伸时基面滑移的施密特因子差异,改善板面内的力学性能各向异性,提高板材的成型性。     

A STUDY OF GRAIN ORIENTATION AND GROWTH IN IRON-SILICON BY ETCH PATTERNS

用金相深腐蚀法研究含硅3.25与3.45％的钢片的再结晶位向,并用X射线极图法与光学测角仪作为辅助工具。从金相照片中观察到再结晶织构(100)[011],(110)[001],(100)[001]及(111)[112]的蚀坑。 实验结果指出,中间退火温度和最后退火温度对硅钢片最后晶粒位向有显著影响。立方织构可以由样品的初次再结晶或二次再结晶形成。加强立方织构不仅要升高退火温度,也须调节升到最后温度的时间。     

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.