硅钢的织构及对磁性能的影响
摘要:本文将介绍硅钢的织构和织构对磁性性能的影响,重点在于:采用织构ODF分析方法,研究了四种无取向硅钢的织构组分及织构分布。讨论了钢板的织构类型及其均匀性对硅钢电磁性能的影响,并对成品厚度,晶粒取向硅钢,低牌号冷轧无取向硅钢以及无取向硅钢退火织构这几种代表性硅钢形态的演变与磁性能关系的研究
关键词 晶拉取向硅钢 硅钢 炽构 磁性性能
0 引言
硅钢的电磁性能主要取决于化学成分、钢质纯净度、夹杂物状态、再结晶组织及各织构组分的强度。对前四个因素的研究相对较为成熟,并已应用于工业生产中。利用织构分析手段和理论研究冷轧无取向硅钢织构形成和演变规律的工作尚不充分。织构分布及各组分强度对冷轧无取向硅钢的磁性能具有显著影响,无取向硅钢理想的织构组分为{100}<uvw>,目前在商业上还不能低成本获得这种织构。
本文利用现代织构分析手段,宏观上定量描述无取向硅钢退火工艺参数对连续退火织构演变的影响,分析了织构与磁性能的关系,利用织构分析试样得到的有关结构参数C系数的信息,模拟了无取向电工钢的磁晶各向异性能,为冷轧无取向硅钢的技术开发和创新提供理论参考。
1 实验材料及方法
1.1 实验材料
材料源于国产50W600硅钢的热轧带钢,其成分和热轧工艺见表l所示。表中SRT为板坯再加热温度,Fr为终轧温度,CT为卷取温度。
1.2 织构测定
测定热轧试样、冷轧压下8l% 试样及表1中各退火试样表面层的{110},{200},{112}不完整极图,并计算取向布函数ODF(Ofentation distributionfunction)。织构检测设备参数:Bruker AXS :D8GADDS;Co靶;电压35kV;电流30mA;光阑尺寸0.8mm;采用反射法测量;测量范围:a:0o~80o;80o~360o。[1]
2 结果与讨论
2.1 再结晶过程中织构演变的取向线分析
图1 冷轧无取向电工钢再结晶织构取向密度
从图1(a)可以看出,No.2、No.3、No.4、No.5号试件退火后a线取向密度与冷轧样比较均降低,图1(b)中线{111}<110>的取向密度与冷轧样比较均有所降低,而{111}<112>的取向密度与冷轧样比较均有所增加。随退火温度与保温时间的不同,a取向线以(0o,20o,45o)取向为主,取向密度在4~5.6之间变化,其余取向{100}<O11>、{111}<O11>、{211}<O11>及{O11}<O11>的取向密度均在1~2.8范围内波动。 取向线随退火温度与保温时间的不同,{111}<110>的取向密度1~3.5之间变化,{111}<112>的取向密度在7~l2之间变化。冷轧试样的{100}<O11>织构组分是稳定的织构组分,具有这种位向的冷轧a晶粒具有较低的形变能,因此退火时以原位再结晶的方式保留了部分{100}<O11>取向,而退火时其它位向的冷轧晶粒再结晶后转变为以{111}<112>及{111}<110>为主的且相对稳定再结晶取向。退火No.5号试件,880oC加热,保温3~5min,退火后{111}<112>、{111}<O11>织构取向密度分别达到了l2、3.2的较高水平,其它试件分别由于退火温度高或保温时间短,使得退火后{111}<112>及{111}<O11>织构密度较弱。造成上述织构差别的原因是由于在冷轧样中存在有剪切带,在冷轧样中变形晶粒的{111}<112>取向易形成剪切带,剪切带区域变形储存能高是再结晶的优先形核位置,再结晶形核首先在变形储存能高的区域发生,剪切带对再结晶织构形成起了重要作用。因此,在冷轧样中变形晶粒的{111}<112>组分虽然较低,由于其处于优先形核地位,在其他取向的晶粒还没有形核的条件下已经大量形核,最终使得{111}<112>组分占优,而且退火温度较低,保温时间长,这种趋势越明显。
2.2 无取向电工钢织构演变与电磁性能关系
摘要:本文将介绍硅钢的织构和织构对磁性性能的影响,重点在于:采用织构ODF分析方法,研究了四种无取向硅钢的织构组分及织构分布。讨论了钢板的织构类型及其均匀性对硅钢电磁性能的影响,并对成品厚度,晶粒取向硅钢,低牌号冷轧无取向硅钢以及无取向硅钢退火织构这几种代表性硅钢形态的演变与磁性能关系的研究
关键词 晶拉取向硅钢 硅钢 炽构 磁性性能
0 引言
硅钢的电磁性能主要取决于化学成分、钢质纯净度、夹杂物状态、再结晶组织及各织构组分的强度。对前四个因素的研究相对较为成熟,并已应用于工业生产中。利用织构分析手段和理论研究冷轧无取向硅钢织构形成和演变规律的工作尚不充分。织构分布及各组分强度对冷轧无取向硅钢的磁性能具有显著影响,无取向硅钢理想的织构组分为{100}<uvw>,目前在商业上还不能低成本获得这种织构。
本文利用现代织构分析手段,宏观上定量描述无取向硅钢退火工艺参数对连续退火织构演变的影响,分析了织构与磁性能的关系,利用织构分析试样得到的有关结构参数C系数的信息,模拟了无取向电工钢的磁晶各向异性能,为冷轧无取向硅钢的技术开发和创新提供理论参考。
1 实验材料及方法
1.1 实验材料
材料源于国产50W600硅钢的热轧带钢,其成分和热轧工艺见表l所示。表中SRT为板坯再加热温度,Fr为终轧温度,CT为卷取温度。
1.2 织构测定
测定热轧试样、冷轧压下8l% 试样及表1中各退火试样表面层的{110},{200},{112}不完整极图,并计算取向布函数ODF(Ofentation distributionfunction)。织构检测设备参数:Bruker AXS :D8GADDS;Co靶;电压35kV;电流30mA;光阑尺寸0.8mm;采用反射法测量;测量范围:a:0o~80o;80o~360o。[1]
2 结果与讨论
2.1 再结晶过程中织构演变的取向线分析
图1 冷轧无取向电工钢再结晶织构取向密度
从图1(a)可以看出,No.2、No.3、No.4、No.5号试件退火后a线取向密度与冷轧样比较均降低,图1(b)中线{111}<110>的取向密度与冷轧样比较均有所降低,而{111}<112>的取向密度与冷轧样比较均有所增加。随退火温度与保温时间的不同,a取向线以(0o,20o,45o)取向为主,取向密度在4~5.6之间变化,其余取向{100}<O11>、{111}<O11>、{211}<O11>及{O11}<O11>的取向密度均在1~2.8范围内波动。 取向线随退火温度与保温时间的不同,{111}<110>的取向密度1~3.5之间变化,{111}<112>的取向密度在7~l2之间变化。冷轧试样的{100}<O11>织构组分是稳定的织构组分,具有这种位向的冷轧a晶粒具有较低的形变能,因此退火时以原位再结晶的方式保留了部分{100}<O11>取向,而退火时其它位向的冷轧晶粒再结晶后转变为以{111}<112>及{111}<110>为主的且相对稳定再结晶取向。退火No.5号试件,880oC加热,保温3~5min,退火后{111}<112>、{111}<O11>织构取向密度分别达到了l2、3.2的较高水平,其它试件分别由于退火温度高或保温时间短,使得退火后{111}<112>及{111}<O11>织构密度较弱。造成上述织构差别的原因是由于在冷轧样中存在有剪切带,在冷轧样中变形晶粒的{111}<112>取向易形成剪切带,剪切带区域变形储存能高是再结晶的优先形核位置,再结晶形核首先在变形储存能高的区域发生,剪切带对再结晶织构形成起了重要作用。因此,在冷轧样中变形晶粒的{111}<112>组分虽然较低,由于其处于优先形核地位,在其他取向的晶粒还没有形核的条件下已经大量形核,最终使得{111}<112>组分占优,而且退火温度较低,保温时间长,这种趋势越明显。
2.2 无取向电工钢织构演变与电磁性能关系