电工钢退火织构的评价方法

摘要

本发明提供一种电工钢退火织构的评价方法，它包括以下步骤：1）{hkl}对磁感应强度所做贡献的计算；2）获得试样钢板的各个{hkl}的密度分数；3）计算织构判据。本发明的评价方法简便、实用，可以作为常规方法应用于各实验室。

说明书

技术领域

本发明属于电工钢的生产和研究领域，尤其涉及一种电工钢退火织构的评价方法。

背景技术

在电工钢的生产和研究中，研究者需要对产品的工艺或配方进行评价，以改进工艺或配 方，从而提高实物性能，因此为之而进行的织构分析，除了织构成分的分析，还应该包括对 织构的优劣的评价。为此，上世纪70年代，有国外学者针对无取向电工钢提出利用被认定为 有利织构和不利织构的织构密度之比—织构参数T_p=（p₁₀₀+p₃₁₀+p₂₁₀+p₁₁₀)/(p₁₁₁+p₁₁₂+p₃₂₁+p₃₃₂) 来评价无取向电工钢织构的优劣（式中p和下标分别是晶面轴密度和该晶面的指数）。但这个 参数很简陋，舍弃了很多信息，并且晶面的选项也欠妥。

发明内容

本发明拟解决的技术问题是：提供一种简便且实用的电工钢退火织构的评价方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

电工钢退火织构优劣的评价方法，它包括以下步骤：

1）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献：

1a）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献fb

利用下述公式（1）至（3）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b；

$E\approx E_0+E_1(A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2)+E_2{A}_1^2{A}_2^2{A}_3^2---\left(1\right)$

$f_p=\frac{E-E_0}{E_1}\approx A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2---\left(2\right)$

f_b=（1-f_p)    （3）

上述（1）至（3）中，A₁、A₂和A₃分别是磁化强度矢量与三个晶轴的方向余弦，E₀、E₁和E₂为各向异性能，f_p为单晶体在被磁化过程中所消耗的各向异性能的相对值，f_b为<uvw> 对磁感应强度所做的贡献；

1b）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b

首先，将f_b值作为Y值，并将与该f_b对应的<uvw>与某设定参考晶向之间的夹角作为X 值，X值和Y值可以确定一个坐标点，将{hkl}上的各个<uvw>对应的坐标点连接而形成f_b分 布曲线，然后计算上述分布曲线与两个坐标轴围成的面积，并以{100}的分布曲线的面积为分 母、其它{hkl}上的分布曲线的面积为分子，所得比值即为该{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

1c）重复步骤1b），可以分别得到各{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

2）利用X-射线反极图法，中子射线反极图法或EBSD法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的 密度值并计算它们的和，然后用此和分别除各个{hkl}晶面的密度值，获得{hkl}晶面的密度分 数F_c；

3）根据公式（4）计算织构判据：相对磁感应强度B_rel：

B_rel＝ΣF_bF_c    (4)。

在上述方案中，步骤2）中是利用X-射线反极图法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的密度 值。

本发明的有益效果是：本发明的评价方法简便、实用，可以作为常规方法应用于各实验 室。

附图说明

图1为{100}晶面的f_b分布曲线，各点上的数字是所属晶向<uvw>。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。当然，下述实施例不应理解为对本发 明的限制。

本实施例提供一种电工钢退火织构的评价方法，它包括以下步骤：

1）计算{hkl}对磁感应强度所做贡献：

1a）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b

利用下述公式（1）至（3）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b；

$E\approx E_0+E_1(A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2)+E_2{A}_1^2{A}_2^2{A}_3^2---\left(1\right)$

$f_p=\frac{E-E_0}{E_1}\approx A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2---\left(2\right)$

f_b=（1-f_p)    （3）

上述（1）至（3）中，A₁、A₂和A₃分别是磁化强度矢量与三个晶轴的方向余弦，E₀、E₁和E₂为各向异性能（常数），f_p为单晶体在被磁化过程中所消耗的各向异性能的相对值，f_b为 <uvw>对磁感应强度所做的贡献；

1b）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b

首先，将f_b值作为Y值，并将与该f_b对应的<uvw>与某设定参考晶向之间的夹角作为X 值，X值和Y值可以确定一个坐标点，将{hkl}上的各个<uvw>对应的坐标点连接而形成f_b分 布曲线（如图1所示为{100}晶面的f_b分布曲线），然后计算上述分布曲线与两个坐标轴围成 的面积，并以{100}的分布曲线的面积为分母、其它{hkl}分布曲线的面积S为分子计算它们 的比值，所得结果即为该{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

1c）重复步骤1b），可以分别得到其他{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

2）利用X-射线反极图法，中子射线反极图法或EBSD法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的 密度值并计算他们的和，然后用此和分别除各个{hkl}晶面的密度值，获得{hkl}晶面的密度分 数F_c；

3）根据公式（4）计算织构判据-相对磁感应强度B_rel：

B_rel＝ΣF_bF_c    (4)

上述（4）式中的F_b和F_c分别是{hkl}晶粒对磁感应强度的贡献和密度分数。

上述方案中，所述步骤2）中，F_c是利用X-射线反极图法获得试样钢板的各个{hkl}晶面 的密度值。

本实施例选取0#试样、1#试样、及2#三个试样来具体说明。其中，0#试样是经过常化的 W10钢，1#试样是未经过常化的W10G钢，2#试样是经过常化的W10G钢。

首先，利用上述步骤1）计算出各个{hkl}晶面的F_b值，这些值可作为常数保留以备后用， 如表1所示；

其次，在一台X-射线或中子射线衍射仪上，精确地测量一张法向反极图，得到类似于表 1所列的三个试样的各个{hkl}的密度并求和，然后计算如表2所列的各个{hkl}的密度分数F_c：

表1利用X-射线反极图法测定的{hkl}的密度

表2利用表1计算的{hkl}的密度分数F_c

表3根据公式（4）计算的判据B_rel及与织构参数T_p和磁感应强度B50

3）根据公式（4）计算织构判据B_rel（如表3所示）。

有了判据B_rel，试样间织构的优劣就一目了然了，因为只要比较判据B_rel的大小即可评价 试样织构的优劣。

了解以下关于相对磁感的几个特殊值，对于织构的评价是有益的：

1.理想最佳值：B_rel=1；理论最小值：B_rel=0.8580。

从表3的结果可见，2#试样的B_rel值最大，因此判定其织构最优，0#试样的B_rel值最小， 故判定其织构最差。三个试样的B_rel与B50值的大小有很好的对应关系，而T_p值与B₅₀之间 就没有对应关系。这表明，本方法用来评价织构比原来的方法好。

需要说明的是，本方法仅仅是用来评定织构的优劣的，不是用来评价磁性能的，更不能 取代实际磁性能的测量。