异步轧制取向硅钢晶粒长大过程中的再结晶织构演变

摘要

硅钢是广泛应用于电力、电子、军工等领域的重要软磁材料。冷轧和退火是取向硅钢板材制造流程中组织结构发生重大变化的两个关键工序。探索可有效调控硅钢冷轧和再结晶织构的新方法，有利于建立自主知识产权的高品质硅钢先进制造技术。
　　 本文将异步轧制引入取向硅钢的制备过程，借助宏微观织构分析方法考察了轧制速比(1.0、1.125、1.19)对0.30mm厚取向硅钢薄板冷轧及再结晶织构的影响。研究结果表明：
　　 1、同步轧制和异步轧制方式下，取向硅钢薄板的冷轧织构均主要由以{001}<110>为强点的α织构及Υ织构组成。异步轧制对快辊侧厚度层和中间层冷轧织构的影响幅度较大，降低a和Υ中{111}<110>组分的强度，提高{111}<112>组分强度；对慢辊侧厚度层的影响幅度相对较小，倾向于提高α织构。整体而言，异步轧制倾向提高{111}<112>而降低{111}<110>强度，减弱α织构，该效应随速比增大而增强。
　　 2、不同轧制工艺下取向硅钢初次再结晶织构均由η、{100}、{111}<112>及α等组分构成。随退火温度升高及时间延长，同步轧制薄板η强度略有降低，而异步轧制薄板η强度则有所提高；同步轧制薄板{111}<112>强度稍许提高，异步轧制薄板{111}<112>强度基本不变；同步和异步轧制薄板的{100}及α基本保持稳定。
　　 3、异步轧制影响主要再结晶织构组分的强度及其沿层厚的分布规律：
　　 (1)η织构组分-同步和异步轧制方式下，中间层强度均最低；异步轧制薄板慢辊侧高于快辊侧，而同步轧制薄板则是表层高于1/4层；异步轧制总体上提高η组分含量；异步轧制的作用主要体现在剪切应变对冷轧Υ特别是{111}<112>组分的影响，其次剪切应变过大不利于η织构。
　　 (2){100}织构组分-异步轧制对{100}<011>组分的影响体现在其对冷轧{100}<011>组分的改变，对{100}<001>组分的影响与η组分相似；总体而言，1.125速比异步轧制倾向增加{100}。
　　 (3){111}<112>织构组分-异步轧制通过减少冷轧α和Υ，使快辊侧及中间层的再结晶{111}<112>组分降低，进而总体上减小<111}<112>组分。
　　 (4)α织构组分-异步轧制使快辊侧及中间层再结晶α强度减弱、慢辊侧增强，总体上影响很小。
　　 4、微观织构分析表明：异步轧制通过降低形核率减少再结晶{111}<112>组分；异步轧制通过同时提高形核率和长大速率（空间）强化再结晶η织构组分；{100}晶粒长大速率（空间）随速比增大而降低，但异步轧制稍许提高形核率，使1.125速比下的{100}组分较强；异步轧制由于降低长大速率（空间）而提高形核率，使其对再结晶α织构呈较弱的影响。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 硅钢简介

1.2 取向硅钢的发展

1.2.1 国外取向硅钢的发展历程

1.2.2 我国取向硅钢的发展状况

1.3 异步轧制技术及其应用

1.4 再结晶织构及其形成

1.5 二次再结晶织构及其形成

1.6 合金成分对硅钢性能的影响

1.6.1 硅的影响

1.6.2 碳的影响

1.6.3 锰的影响

1.6.4 硫的影响

1.6.5 铝的影响

1.6.6 氮和氧的影响

1.7 本论文的研究意义和主要内容

第二章 实验方法

2.1 实验原料

2.2 实验过程及设备

2.2.1 酸洗

2.2.2 常化退火

2.2.3 冷轧

2.2.4 再结晶退火

2.3 分析方法

2.3.1 光学显微组织观察

2.3.2 X-射线衍射宏观织构分析

2.3.3 EBSD微观取向观察

第三章 异步轧制取向硅钢的冷轧织构

3.1 取向硅钢的热轧及常化织构

3.1.1 取向硅钢热轧板及其常化显微组织

3.1.2 取向硅钢热轧板及其常化宏观织构分析

3.1.3 讨论

3.2 异步轧制取向硅钢的冷轧织构

3.2.1 冷轧织构沿层厚的分布特征

3.2.2 异步轧制对不同层冷轧织构的影响

3.2.3 异步轧制对取向硅钢冷轧薄板通体织构的影响

3.2.4 讨论

3.3 小结

第四章 晶粒长大过程中再结晶织构演变

4.1 再结晶过程中的显微组织演变

4.2 晶粒长大过程中的织构演变

4.2.1 宏观织构

4.2.2 微观织构

4.2.4 讨论

4.3 小结

第五章 结论

参考文献

致谢