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。     

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。     

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。     

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。     

连续原位退火后Hi-B钢的初次再结晶组织及织构演变

对3%Si(质量分数)高磁感取向硅钢冷轧板进行原位循环初次再结晶退火试验。并运用电子背散射衍射(EBSD)技术对退火后样品的组织和结构进行原位分析。结果表明,随着退火温度的升高,初次再结晶阶段单个晶粒长大过程取向变化较小,织构体积的变化主要是不同织构晶粒之间相互吞噬。随着退火温度的升高,Goss织构没有取向优势,{111}112织构含量下降,{114}418和{111}110织构含量先下降后升高,原因与其晶粒周围晶界取向差变化相关。循环退火温度越高,对晶粒生长的影响越大,且随着温度的升高,高能晶界和大角度晶界含量减少。     

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。     

基于CSP工艺取向硅钢抑制剂析出及再结晶脱碳退火行为

利用SEM、EBSD和XRD等相关技术,研究了脱碳退火工艺对基于CSP工艺取向硅钢再结晶退火后的组织、晶界特征及析出相的影响。结果表明,脱碳退火5 min后,取向硅钢的再结晶晶粒尺寸较小,晶界特征理想,高能晶界Σ3和Σ9富集在{111}112、{112}1 10和{332}533等有利取向周围,促进了二次再结晶过程中高斯晶粒的形成;退火时间为7 min时,大角度晶界和{111}112、{112}1 10、{332}533等有利取向数量下降,不利于高斯晶粒的形核和长大;经不同脱碳退火工艺(3 min、5 min和7 min),析出相总体呈弥散状态分布,析出物在脱碳退火5 min的析出细小且分布均匀。     

基于CSP工艺一段式脱碳退火对取向硅钢初次再结晶晶界特征的影响

利用背散射衍射技术(EBSD),在一段式840 ℃不同时间脱碳退火条件下,研究了基于CSP工艺取向硅钢初次再结晶过程中的组织和结构变化。结果表明,在初次再结晶退火时间为4 min时织构类型较多,分别为{332}<`533>、{554}<225>、{111}<110> 、{001}<100>、 {111}<112>、{001}<110>、{110}<001>、{110}<110> 、 {112}<110>、{110}<112>、{112}<1`10>、{012}<001>和{111}<231>等。当初次再结晶退火时间延长为5 min时, {111}<112>取向晶粒数量明显增多,而{332}<`533>和{012}<001>取向晶粒比例下降。同时Σ3、Σ5和Σ9晶界比例升高,小角度晶界比例较少,而大角度晶界比例较多,这将有助于在二次再结晶退火时发生高斯织构。继续延长退火时间到6 min以后,Σ3、Σ5和Σ9晶界比例下降,小角度晶界比例提高,此时再结晶晶粒长大。     

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。     

常化处理对薄规格取向硅钢织构的影响

利用EBSD和XRD技术对比分析了常化和不常化2种工艺对薄规格取向硅钢组织及织构的影响.结果表明,2种工艺条件下的初次再结晶和二次再结晶织构存在着明显的差异.经过常化处理的样品初次再结晶组织中{411}148和{111}112织构组分比不常化样品的低,但Goss织构组分比不常化样品的高;常化处理的样品二次再结晶织构多为锋锐的Goss织构,磁性能优异,而不常化处理的样品二次再结晶织构多为Brass织构和偏Goss织构.此外,经过常化处理样品的初次再结晶组织中Goss取向晶粒周围分布的20°~45°大角度晶界所占比例高于不常化处理样品.2种样品初次再结晶后的平均晶粒尺寸差别并不明显,均为20μm,而且整体晶粒尺寸分布也相近.常化处理对最终磁性能有决定性影响,主要体现在提高冷轧前Goss取向“种子”的比例以及优化再结晶组织中Goss取向晶粒周围的织构环境.     

Cr11铁素体不锈钢退火过程中织构变化

利用电子背散射衍射技术（EBSD）并结合光学显微镜和透射电子显微镜,对Cr11铁素体不锈钢不同退火时间下的再结晶织构的演变进行了分析。结果表明,随着退火时间的延长,{112}〈110〉和{100}〈110〉织构减弱,{111}〈110〉和{111}〈112〉织构明显增强,当退火时间达到1800s时,再结晶织构为集中的{111}〈112〉,这主要是再结晶时优先在{111}形变织构基体中形核的结果;对Cr11钢晶粒长大过程中织构演变机制的探讨认为,{111}〈112〉织构成为最终稳定取向是晶粒选择生长的结果,∑13b晶界在这过程中起着重要作用。     

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.     

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。     

17%Cr铁素体不锈钢的再结晶组织与织构特征

利用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了17%Cr铁素体不锈钢退火时间对组织、织构的影响。研究了再结晶晶粒的显微组织、微观织构和晶粒间取向分布与成形性的关系。结果表明,随着退火时间的延长,再结晶晶粒长大,γ取向线上{111}110,{111}112的先增强后减弱,α取向线上的{112}110,{111}110先减弱后增强。当在1040℃退火时间为3 min时,γ织构密度最高,r值最大,△r的绝对值最小,此时获得了此钢种最好的成形性能。     

Ti-IF钢罩式退火过程中再结晶织构演变规律研究

采用X射线衍射技术(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD),并结合微观组织观察分析了Ti-IF钢罩式退火过程中织构演变规律和{111}再结晶织构形成机制.结果表明:随退火温度的升高,再结晶量逐渐增多,{111}再结晶织构强度亦逐渐增强,同时{100}织构强度逐渐减弱.{111}取向的品粒主要在再结晶过程中形成,依靠吞并其他取向[主要是{100}取向]的晶粒而长大;并且在{111}取向品粒长大过程中,γ纤维织构之间也发生相互转化,主要由{111}<112>织构转变为{111}<110>织构;冷轧IF钢再结晶退火后具有较强的γ纤维织构,主要是"取向形核"和"取向长大"共同作用的结果,其中Σ重位晶界在再结晶γ纤维织构形成过程中起着重要作用.     

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。     

含铜低温取向硅钢轧制过程中的组织及织构演变

采用Zeiss光学显微镜及X射线衍射仪对含铜低温取向硅钢生产过程中热轧、一次冷轧、脱碳退火和二次冷轧阶段的显微组织与织构的演变规律进行了研究。结果表明:热轧试样的组织与织构在厚度方向上呈现明显的梯度变化,试样的表层和过渡层发生再结晶,过渡层存在较强的Goss织构,中心层存在以{001}<110>为主的强α织构。一次冷轧后试样组织被轧制成沿轧向分布的纤维状组织,织构以强α和弱γ织构为主。脱碳退火后试样发生再结晶,晶粒平均尺寸为15.69 μm,总体织构强度有所减弱,但Goss织构强度升高。二次冷轧后组织由等轴晶粒变为纺锤状组织,织构以弱α和强γ织构为主,其中{111}<112>强度最高。     

退火加热速度对CSP稀土冷轧钢板再结晶的影响

以CSP流程生产的稀土低碳钢板为试验材料,进行了不同加热速度下退火模拟试验,并结合光学显微镜和X射线衍射仪,分析了加热速度对退火试样织构和再结晶进程的影响。结果表明,加热速度从29℃/h提高到42℃/h再结晶开始温度提高了40℃,当加热速度提高到80℃/h,再结晶开始温度670℃;退火后形成了以{223}110和{111}110为主的再结晶织构,提高加热速度,α取向线上的{001}110和{111}110织构密度增强,{112}110、{223}110和{111}110均降低;γ取向线{111}112和{111}110织构密度以及密度差均降低。     

轧制及退火对Ti-18Nb-4Sn合金织构的影响

本文以亚稳型β钛合金Ti-18Nb-4Sn(原子分数,%)为对象,研究了75%热轧后再进行75%和97%冷轧,以及在800℃不同时间退火对其织构的影响.结果表明,经过不同程度冷变形后,试样出现了{112}<110>,{223}<110>,{111}<110>和{111}<112>型轧制织构.随变形量增加,轧制织构强度均有所增强,其中以{223}<110型织构强度增加的幅度最大.800℃退火对75%冷轧试样的织构类型和强度影响不显著,而对97%冷轧试样的织构产生强烈影响,形成了单一的高强度的{111}<112>再结晶织构.该织构在退火5 min后就达到稳定,延长退火时间到1 h对其强度变化无明显影响.分析表明,热轧决定了随后冷轧和退火过程中织构类型的变化,而大变形量的冷轧以及随后的退火促进了高强度{111)<112>再结晶织构的形成.