Hi-B钢二次再结晶动力学及换气温度对磁性能的影响

采用＂中断法＂确定了Hi-B取向硅钢二次再结晶动力学,即二次再结晶的开始温度和温度区间,对比分析了Hi-B取向硅钢与CGO取向硅钢二次再结晶动力学的差异及原因;考察了不同换气温度对二次再结晶晶粒尺寸和磁性能的影响。结果表明,在氮氢混合气氛下,Hi-B硅钢二次再结晶过程比CGO硅钢滞后,发生在1040℃至1120℃之间,其动力学曲线近似为S型;二次再结晶退火时,随着换气温度的升高,最终晶粒尺寸增大,磁感和铁损增加。     

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。     

Hi-B钢二次再结晶退火中异常长大Goss取向晶粒的三维形貌表征

利用定量逐层研磨和计算机辅助重建及可视化技术,并结合电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了Hi-B钢二次再结晶退火中异常长大Goss取向晶粒的三维形貌,并探讨了其长大规律和特征。研究表明,在三维尺度上,异常长大Goss取向晶粒呈现"饼形"晶粒形貌,异常长大过程中遵循"饼形"长大规律,即处在次表层的二次再结晶晶核在中间层快速长大取得尺寸优势后,反向沿厚度方向长大到样品表面,并在表面能的作用下继续沿板面方向异常长大,最终使得在板面方向的尺寸远大于厚度方向的尺寸;在Goss取向晶粒异常长大过程中,一些基体大尺寸晶粒由于尺寸优势会阻挡Goss取向晶粒长大,从而暂时保留在晶粒内部形成"岛状"晶粒。而在长大前沿,由于基体晶粒尺寸的不均匀性,特别是遇到一些大尺寸晶粒无法在短期内被吞噬掉,或者是2个异常长大的Goss取向晶粒相遇后造成某些方向长大停止,而一些基体晶粒被包裹进来成为"岛状"或"半岛状"晶粒,还有可能是不同取向晶粒晶界迁移率存在明显的差异性等方面的影响,使得Goss取向晶粒在某些方向长大受阻,从而表现出晶界前沿参差不齐,长大呈现典型的各向异性特征。     

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.     

初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织和织构的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和EBSD研究了初次再结晶退火温度对低温Hi-B钢组织、织构和晶界特征的影响。结果表明,初次再结晶退火温度直接影响低温Hi-B钢的初次再结晶的组织均匀性和晶粒平均尺寸,随着退火温度的提高,初次再结晶组织的晶粒平均尺寸从15.2μm增加到26.7μm, 820℃退火的初次再结晶组织均匀性最好。初次再结晶主要织构类型为γ织构、α织构、{001}<120>织构和{114}<481>织构,退火温度880℃时,{001}<120>织构强度明显增加。随着退火温度的提高,Goss晶粒数量减少,{114}<481>组分的面积分数先减少后增加,而{111}<112>组分的面积分数在退火温度升高到840℃后开始减少。退火温度为800℃时,{110}<001>取向晶粒与相邻晶粒的取向差为20°～45°的比例最高,为89.2%。不同退火温度下,{110}<001>取向晶粒周围的CSL晶界分布情况变化很大。     

A50c1.3钢动态再结晶晶粒长大模型的研究

本文采用热模拟与定量金相分析法研究了核电Ａ５０８ｃ１．３钢的动态再结晶晶粒长大过程,结果表明,在变形后的高温停顿初始阶段,温度越高,动态再结晶晶粒长大速度越快。采用多元非线性回归分析得到了动态再结晶晶粒的长大模型,并通过高温锻造实验进行了验证。     

A508c1.3钢动态再结晶晶粒长大模型的研究

本文采用热模拟与定量金相分析法研究了核电 A5 0 8c1.3钢的动态再结晶晶粒长大过程 ,结果表明 ,在变形后的高温停顿初始阶段 ,温度越高 ,动态再结晶晶粒长大速度越快。采用多元非线性回归分析得到了动态再结晶晶粒的长大模型 ,并通过高温锻造实验进行了验证     

Cr8钢奥氏体晶粒长大规律

为了分析Cr8钢再结晶过程中加热温度和保温时间对奥氏体晶粒长大尺寸的影响,给出Cr8钢再结晶过程中奥氏体晶粒的长大规律,对Cr8钢试样在不同加热温度和不同保温时间下进行了水淬处理,并对实验结果数据进行了数据处理和线性拟合。结果表明,Cr8钢奥氏体晶粒长大尺寸随着加热温度的提高和保温时间的延长而不断增大;其晶粒长大过程可分为抑制长大阶段和自由长大阶段;在抑制长大阶段,其奥氏体晶粒尺寸与加热温度近似呈指数关系;在整个长大过程中,奥氏体晶粒尺寸与保温时间近似呈幂函数关系。利用Sellar公式对实验数据进行非线性回归分析,得到了Cr8钢奥氏体晶粒长大的数学模型。     

Nb-Ti-Al高温合金的再结晶动力学和晶粒长大行为

研究了Nb-Ti-Al高温合金的静态再结晶行为及晶粒长大行为,并通过实验得出了再结晶动力学和晶粒长大方程.结果表明:冷轧变形后,合金在880～1000℃进行退火处理,可获得均匀、细小的晶粒,再结晶晶粒体积分数与退火时间的关系可用Avrami方程进行描述.随着冷轧变形量的增加,再结晶激活能逐渐减小,其范围为274.05 ～ 198.45 kJ/mol.在850 ～1000℃的温度范围内,研究了加热温度和时间对合金晶粒尺寸变化的影响.     

超细晶粒钢焊接HAZ晶粒长大规律分析

根据传统金属学和焊接冶金学理论，对800MPa和400MPa两个强度级别新一代钢铁材料进行焊接热模拟试验，分析了焊接HAZ晶粒长大规律。结果表明，随着峰值温度和‰的逐渐增大，新一代钢铁材料焊接HAZ的奥氏体晶粒都存在严重的长大倾向，且400MPa级比800MPa级的HAZ奥氏体晶粒长大更为严重。     

高磁感取向硅钢轧制及热处理过程中的晶界和织构演化

采用电子背散射衍射(EBSD)对不同轧制和热处理态的高磁感取向硅钢的重合位置点阵(CSL)晶界和织构进行了研究。结果表明,热轧态取向硅钢截面织构呈层状分布,表层主要为{110}<001>Goss织构,1/4厚度主要为{001}<110>立方织构、{112}<111>铜型织构和{110}<001>Goss织构,而心部则形成较强的{112}<111>铜型织构、{111}<110>形变织构和{110}<001>Goss织构;常化处理后截面织构梯度变化不明显,但中心位置{112}<111>织构向{110}<001>Goss织构转变。冷轧退火态主要织构为{110}<001>Goss织构、{112}<111>织构和{111}<110>形变织构。二次再结晶后,则生成强烈的{110}<001>Goss织构。随着织构的变化,CSL晶界也发生了明显的转变。热轧态CSL重位晶界中∑3~∑29均有出现,但比例较低;常化处理后CSL重位晶界比例增加,冷轧退火后CSL晶界比例大幅提高,特别是∑3、∑7、∑9和∑15等晶界;二次再结晶后,由于CSL晶界发生了转化,CSL晶界类型减少,∑3、∑13等晶界比例增加,∑9晶界消失。     

含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出特点

采用透射电镜研究了含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出行为,分析了抑制剂对初次再结晶的抑制作用。结果表明,析出物除了常规的AlN和MnS外,还有少量Sn单质;其中AlN和MnS相是主要抑制剂,具有强烈的抑制作用;少量Sn相起辅助抑制作用,控制析出物AlN的尺寸和数量,有助于主抑制剂的弥散分布。抑制剂在600~700 ℃时开始析出长大,900 ℃显著长大,1020 ℃平均尺寸达到最大值;抑制剂的尺寸随退火温度升高而增大,体积分数、分布密度则先增大后减少。当退火温度达到1000 ℃时,析出物平均粒径约50.3 nm,体积分数最大约3.81%,分布密度约5.9×10¹⁴ 个/cm³。根据试验和Zener因子综合判定抑制力,Zener因子随退火温度升高而增加,在900 ℃达到最大139,析出物分布密度达到最大8.9×10¹⁴个/cm³;在1020 ℃时,Zener因子几乎为零,完成二次再结晶过程。     

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。     

IF钢退火过程中再结晶行为的EBSD表征

借助EBSD等技术研究了从冷轧到退火过程中IF钢中铁素体再结晶晶粒的取向演变。研究结果表明,从冷轧到退火过程中,铁素体晶粒取向向着平行于法向的[111]晶粒演变,而平行于法向的[100]晶粒逐渐消失;在冷轧变形过程中,铁素体晶粒的晶体取向决定着发生滑移变形的难易程度,与[100]晶粒相比,[111]晶粒更易于发生滑移变形,并在晶粒内部积累大量的位错,储存了大量的应变能,在随后的退火过程中,应变能较高的[111]晶粒优先形核并长大,优先发生再结晶,而应变能较低的[100]晶粒的再结晶受到阻碍。随着退火温度的升高,γ织构([111]//ND)明显增强,其织构组分(111)[112]尤为明显。     

Effect of initial texture on secondary recrystallization of grain-oriented electrical steel

The effect of initial texture before cold rolling on secondary recrystallization of grain-oriented electrical steel was investigated using thin cast sheets and conventional hot-rolled sheets as initial materials. The main texture component of the surface layer of thin cast sheets is random, while that of the hot-rolled sheets is 110 001. It was found that the optimum cold reduction for achieving a strong 110 001 texture during secondary recrystallization was 95% and 90% for thin cast sheets and hot-rolled sheets, respectively. K. Iwayama, formerly Nippon Steel Corp., Kitakyushu, Fukuoka, Japan     

析出相质点对取向硅钢二次再结晶的影响

基于Humphreys回复、再结晶和晶粒长大统一理论,研究了析出相质点的Zenner钉扎对Fe-3%Si取向硅钢二次再结晶的影响.比较了一般取向硅钢(CGO)和高磁感取向硅钢(HGO)的晶粒尺寸、晶界参数以及析出相质点的Zenner钉扎因子.结果表明,高斯晶粒与普通晶粒相比没有明显的尺寸优势,具有强烈高斯织构的HGO在晶界能和晶界活动性上与CGO的差异非常小,二者具有相近的临界Zenner因子;但HGO中析出相质点更为细小和弥散,其Zenner因子是CGO的2.8～5.0倍,因此HGO中Zenner因子更大,其高斯晶粒更容易率先达到临界条件而发生二次再结晶,从而在二次再结晶后具有更强的高斯织构.     

基于CSP工艺取向硅钢初次再结晶晶界特征对宏观织构的影响

利用背散射衍射技术(EBSD)和XRD,研究了两段式脱碳退火工艺对取向硅钢纵截面初次再结晶的微区取向、取向差分布、特殊晶界(CSL)及高温退火试样高斯织构.分析了初次再结晶晶界特征对取向硅钢高温退火后宏观织构的影响.结果表明:初次再结晶的纵截面基体中∑3和∑5晶界使得高斯晶粒有着较高的迁移率,在高温退火时借助20°～45°的大角度晶界的界面能吞并周围[111] 〈112〉晶粒迅速长大,形成密度水平较高的高斯织构.     

45钢棒料的质量检验和重结晶退火工艺研究

45钢棒料制成的工件经正火或调质处理后存在局部难以加工的问题,通过硬度、化学成分、金相、扫描电镜和能谱等方法对其进行了检验和分析。结果表明,该棒料组织不均匀,有网状铁素体及带状偏析,局部存在屈氏体组织和金属或非金属夹杂。采用重结晶退火可以改善原有组织的缺陷,满足工件的加工性能要求。