冷变形和初次再结晶过程中取向硅钢Goss织构组分演变规律的研究

论文摘要

取向硅钢以单一的Goss织构({110}<001>)为主要特征,是一种在电力、电子等领域广泛应用的软磁材料,主要应用于制造各类变压器铁芯。取向硅钢制造设备和技术要求极高,被称为“钢铁中的艺术品”。在实际生产中,完整的Goss织构通过在最后的高温退火工序中发生晶粒异常长大而产生。初次再结晶退火后的显微组织与织构对最终退火时形成取向高度集中的Goss织构至关重要。本文以取向硅钢为研究对象,对其进行了冷轧、再结晶退火等处理,分别利用光学显微镜、X衍射技术和EBSD技术进行显微组织观察、宏观织构测定和微观晶粒取向测定。实验结果表明：(1)常化板为等轴状单相铁素体组织,晶粒大小不均匀。主要织构组分为{001}<110>、{112}<110>和Goss织构。样品表层织构很弱,亚表层与中心层均有强的{001}<110>与{112}<110>织构,各层Goss织构均较弱。EBSD结果表明,Goss晶粒主要分布在常化板表层及亚表层。(2)取向硅钢经冷轧后晶粒被拉长并逐渐碎化形成纤维状组织。各层织构均由α和γ纤维织构组成,随压下量的增大,α纤维织构{001}<110>和{112}<110>强度提高,漫散减小。γ纤维织构随压下量增大强度提高,并且样品表层织构逐渐向{111}<110>和{111}<112>取向集中,亚表层和中心层织构向{111}<110>取向集中。道次压下量逐渐降低的2#方案样品各层{111}<112>织构强度要高于道次压下量逐渐提高的1#方案。(3)取向硅钢初次再结晶退火后α纤维织构消失；γ纤维织构中{111}<110>织构消失并形成{111}<112>织构；Goss织构在中等压下量退火样品强度最高。EBSD结果显示,初次再结晶退火后样品内部Goss取向晶粒主要分布在表层,并且随退火温度的提高,Goss晶粒含量降低,但晶粒尺寸同平均尺寸相比逐渐增大。(4)道次压下量逐渐降低的2#方案冷轧样品在800℃×3min的退火制度后的初次晶粒细小均匀、Goss织构含量最高,有利于发生二次再结晶。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 取向硅钢发展概况
• 1.1.1 国外取向硅钢发展状况
• 1.1.2 我国取向硅钢发展状况
• 1.2 取向硅钢需求状况及前景
• 1.3 取向硅钢生产工艺及最新进展
• 1.3.1 取向硅钢通用生产工艺
• 1.3.2 取向硅钢最新技术进展
• 1.4 三维取向分析方法
• 1.4.1 ODF分析简介
• 1.4.2 极图计算ODF方法
• 1.5 微区晶粒取向测量—EBSD技术
• 1.5.1 EBSD简介
• 1.5.2 电子背散射花样产生原理
• 1.5.3 EBSD的应用
• 1.6 本文研究目的和主要内容
• 第2章 实验材料与实验方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方案
• 2.2.1 酸洗
• 2.2.2 冷轧
• 2.2.3 初次再结晶退火
• 2.3 样品检测
• 2.3.1 金相观察
• 2.3.2 织构测量
• 2.3.3 EBSD检测
• 第3章 取向硅钢常化组织与织构分析
• 3.1 常化样品的显微组织
• 3.2 常化样品沿板厚的织构分布特征
• 3.3 常化样品的EBSD结果分析
• 3.4 分析与讨论
• 3.5 本章小结
• 第4章 冷轧取向硅钢组织与织构分析
• 4.1 不同冷轧压下量样品的显微组织
• 4.2 冷轧过程中的织构演变
• #方案轧制样品的冷变形织构'>4.2.1 按1^#方案轧制样品的冷变形织构
• #方案轧制样品的冷变形织构'>4.2.2 按2^#方案轧制样品的冷变形织构
• 4.3 分析与讨论
• 4.4 本章小结
• 第5章 取向硅钢初次再结晶组织与织构分析
• 5.1 初次再结晶样品显微组织观察
• 5.2 退火温度对取向硅钢再结晶织构的影响
• #方案冷轧样品在不同温度下退火的再结晶织构'>5.2.1 按1^#方案冷轧样品在不同温度下退火的再结晶织构
• #方案冷轧样品在不同温度下退火的再结晶织构'>5.2.2 按2^#方案冷轧样品在不同温度下退火的再结晶织构
• 5.3 冷轧压下量对取向硅钢再结晶织构的影响
• #方案冷轧不同道次样品的再结晶织构'>5.3.1 按1^#方案冷轧不同道次样品的再结晶织构
• #方案冷轧不同道次样品的再结晶织构'>5.3.2 按2^#方案冷轧不同道次样品的再结晶织构
• 5.4 初次再结晶样品的EBSD结果分析
• 5.5 分析与讨论
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢