退火温度和时间对冷轧无取向硅钢组织与织构的影响_罗来辉.pdf

第卷第期 么刃 年 月 钢铁钒钦 们叮 人叫乒川 阅 退火温度和时间对冷轧无取向硅钢 组织与织构的影响 罗来辉 李耀辉 徐向棋 铜陵学院机械系 安徽 铜陵 刃 马鞍山钢铁公司 安徽马鞍山拟 摘要针对冷轧无取 向硅钢退火工艺 的特点 研究了退火温度和保温时间对成分为 侧又 的冷轧无 取向硅钢晶粒组织和织构演变的影响 结果表明退火后 线上织构密度明显减弱 取 向从向 川 大量 聚集适当增加保温时间有助于提高 卜 织构 驯洲 保温 水冷得到 的织构分布 比较均匀 面织构 占有率比较高 关挂词无取向硅钢退火织构 中图分类号 飞 文献标识码文章编号 以月 一 引 兀 脚 一 扮 加 既 一 址 肠 压 比 兀明 飞 仙石 砂嗯 刻目刀 咖 如 玩 幻 飞盯 一 二 脚 邵 加 川 砍 袱 桩飞二 罗 一 呷汕 一 一 引言 无取向硅钢是制造家用电器及微型和中小型 电 机的重要材料 冷轧无取向低碳低硅钢因其具有磁 感应强度高 工艺简单 制造 成本低等优点 可提高 电机效率 降低 电耗并能减小 电机体积和节约制造 用材 随着我国与 国际市场的接轨 提高高效电 机铁芯专用的无取向硅钢的电磁性能和加工性能及 降低生产成本是冷轧无取 向硅钢的发展趋势 无取向硅钢的电磁性能通常取决于材质的纯净 度 夹杂物聚集 的程度和再结晶组织 目前在发 展 无取向硅钢的途径上 控制晶粒尺寸和材料纯度的 成果很多 而 控制产品形成 以 面 织构 尤其 是 面 织构 能同时降低铁损值和提高磁感应强 度的相关研 究却较少 为此 笔者研究了退火工 艺对含硅量为质量分数 以下同 的无取向 硅钢晶粒尺寸及晶体织构的影响 并对相关机理进 行了分析 收稿日期 二一一 作者简介 罗来辉一 男 安徽阜阳人 讲师 主要从事金属材料研究 钢铁钒钦年第卷 实验材料及方法 试验选用太钢提供的厚度为 经过酸 洗的热轧硅钢板 其主要化学成分见表 原始试样通过可逆 道次冷轧至厚 再利用自制保护气氛退火炉 一 必 进行 退火 温度分别为 和 保温时间为 退火气氛使用氮 气氨气 的混合气体 试样尺寸为 退 火后对试样进行抛光腐蚀并进行金相观察 通过组 织观察选取合适试样 利用型 一 射线 衍射仪的钻 靶对冷轧和退火试样进行极图的测 量 首先检测试样表层 的 三个 不完全极 图 然后利用极数展开法计算试样 衰实验俐的主要化学成分 为 日 姻脚目 加 脚 妇如姆 刃 的 徽徽徽量 的取向分布函数 实验结果及分析 退火工艺对晶粒大小及均匀性的影响 退火工艺及退 火试样的金相组织见表和 图 从图和表中可以看出 号试样的平均晶粒尺 寸较小 并且方差也比较小 均匀性较好 而其它试 样的显微组 织 比较粗大 并且 晶粒均匀性比较差 与在 退火相比 在 退火时晶粒退火更 充分 晶粒尺寸 更加均匀从保温时 间上看 通过 保温退火得到的组织最好 保温时 晶粒 粗化 而保温时 再结晶晶粒没有得到完全退 火 出现异常晶粒 故从退火温度和保温时间综合 考虑 试样在 退火 保温时间为 得到的 组织最佳 退火工艺对再结晶织构的影响 对于体心立方晶体的织构分析常用恒 从 到 每间隔 截取取向空间 然后在各截面上给出 取向密度的等密度线 其中 二 和两截面尤为 表试样退火工艺及晶粒尺寸 加叹 皿曲 侧 明 创匕如姆 一 的 试样退火沮度 保沮时间平均晶粒尺寸 标准方差 创刃 以 肠 图退火试样的金相组织 已 第期罗来辉等退火 温度和时间对冷轧无取向硅钢组织与织构的影响 重要 图为冷轧变形后为和截面上的晶 粒取向分布图 可以看出 冷轧织构主要聚集在 线 和 下线上 织构 密度达到 了 而 川 织构密度不是很高 这主要是因为通 过变形 在冷轧时滑移系统起着重要 作用 使附 近位向分解 并 加强 了 川 滑移系统 因此和 组分进一步提高 而强度不是 很高 从图看出位向是最强的组分 由图依据体心立方晶体在和 截面 上各取向的位置可知 和试样的表层显示 了很强的面平行于轧面的织构 密度达到了 在 一 和之间有少量的取 向分布织构的密度也比较低 试 样的的密度也只有 而 织构的密度只有 比其它三个试样更低 所以 试样的面织构的 占有率比其它几个试样要高 图冷轧变形后不同截面的图 一 图 不同试样的截面图 与冷轧态试样的变形 织构比较 退火态试样 线上织构强度明显减弱 而且 织构消失 晶粒取向从向 大量聚集 由于无取 向硅钢冷轧后各位向 组分的储能是不相同的 从大到小的顺序为 川 一 因此在退火时 晶粒首先回复和再结晶 最终在初次再结晶 基体中晶粒半径比基体平均半径更大 些晶粒最易滑移 位错 密度低 所以 最难再结晶 因此与取 向基本消失 绝大多数取向聚集到上 再结晶织构是由几个织构组分组成 在正常晶粒长 大时会加强某些组分 而使另外的组分减弱 这取 决于 晶粒尺寸或晶界曲面率等 再结晶织构与冷轧 织构相比 退火后织构减弱 特别是 附近的组分减弱 织构也有一定的变化 硅铁单晶体晶向为易磁化方向 对于硅 钢板 为了降低铁损提高磁感 希望有尽可能多的晶 钢铁 钒钦 年第卷 粒其晶向平行于磁力线方向 无取向硅钢 则要求形成面织构 使在平行于硅钢片表面的 任意方向都有较多晶粒的晶向与之平行而 获得较好的磁性能 由图可 知号试样 的 面织构的占有率比较高 磁性能会优于其它试样 其 退火工艺为 保温 适当提高退 火温度 缩短保温时间有利于降低 川 面织构 的强度 从而提高面织构的占有 率 但退火温度不能过高 因为该钢种的奥氏体化 温度为 左右 保温时间也不能过长 为保持一 定的晶粒尺寸 降低晶粒的取向度 一般保温时间在 左右 结论 低碳低硅冷轧无取向硅钢经 退火 保 温 其表层线上织构强度减弱 与 织构基本消失 晶粒取向从 向大量聚集 退火温度对再结晶织构影响很大 适 当增加 保温时间有助于提高织构 占有率 退 火温度 保温 得到的 面 织构占有 率比较高 参考文献 哪 氏 司丑司 一卯 解 一 何忠治 电工钢的最近发展 金属功能材料 一 目记 习巍 巧闭 沁盯 皿 鱿 孙林 试 一 幻 面 一 储双杰 生产工艺参数对无取向电工钢磁性的形响 特殊钢 一 即 旧 一 耐 石云 皿门目 幼 以 一 昭邓 胡 面 冉 一 一气 二 丹 编辉苟淑云 上接第页 参考文献 入 料 叼 议 吻 纽 创 而 一 找闷 招 面山 坛 加 一 范培耕 曹鹏军 徐启昆奥 氏体不锈钢半成品钢板表面缺陷成因分析 钢铁 一 沙 阮 以 劝毗 哪 以 耐 刊 沈叮记 二 介飞 一 许宏飞 陈新力 张永信 等不锈钢制品表观缺陷的分析 物理测试 一 伟 一 如 川明 如己 日 期 一 弘 以 伴 助 姗