【摘 要】
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薄规格无取向电工钢具有磁导率高、中高频铁损低以及磁致伸缩小等众多优良特性,然而传统加工生产需经冷轧大压下,退火后容易形成γ织构,恶化成品板磁性能。因此,本文以XG300热轧板为研究对象,基于传统工艺的一次冷轧法制备薄规格无取向电工钢,系统研究从热轧、常化到冷轧退火过程中α*织构的演变规律及其对成品板磁性能的影响。采用蔡司光学显微镜、扫描电镜等对电工钢组织形貌进行了表征,借助EBSD分析了不同工艺下
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薄规格无取向电工钢具有磁导率高、中高频铁损低以及磁致伸缩小等众多优良特性,然而传统加工生产需经冷轧大压下,退火后容易形成γ织构,恶化成品板磁性能。因此,本文以XG300热轧板为研究对象,基于传统工艺的一次冷轧法制备薄规格无取向电工钢,系统研究从热轧、常化到冷轧退火过程中α*织构的演变规律及其对成品板磁性能的影响。采用蔡司光学显微镜、扫描电镜等对电工钢组织形貌进行了表征,借助EBSD分析了不同工艺下的微观织构。主要研究结果如下:(1)连铸坯经大压下(99%)热轧获得的XG300商用板经长时间高温退火后同样能形成强{411}<148>再结晶织构,且常化板中的γ再结晶织构被极大抑制。热轧退火阶段{411}<148>取向晶粒以亚晶合并方式形成再结晶晶粒,{411}<148>再结晶织构的形成机理是定向生长。{411}<148>取向晶粒形核位置主要分布在晶粒边界处和在形变晶粒内部。后续晶粒长大过程中由于其具有更高的迁移率、形核优势、数量优势以及尺寸优势,从而出现选择性长大,最终成为常化板中主导织构。(2)常化板中{411}<148>取向晶粒在冷轧变形阶段优先以{1-12}<-111>和{011}<-11-1>两个滑移系进行开动;晶体转动路径则是{411}<148>取向先朝{114}<110>和{311}<136>取向发生转动,随着压下率增加,{311<136>取向最终向{112}<110>取向发生转动。随常化时间增加,成品磁感B50先增加后略有降低,磁感增加归因于{100}<013>和{210}<001>织构的增强以及{111}<112>织构的减弱。随着常化时间增加,一方面,成品板中γ织构不断减弱,平均磁晶各向异性减小,磁滞损耗降低;另一方面,在一定范围内相对更大的晶粒尺寸也有利于降低磁滞损耗,从而使得成品板中总铁损呈下降趋势。(3)压下率对薄规格无取向电工钢织构和磁性能有显著影响。随压下率不断增加,成品板中λ和η织构均逐渐减弱,γ织构呈上升趋势,{411}<148>织构不断增强。λ和η织构的减弱导致磁感也随之降低,成品板铁损则随厚度降低逐渐降低;随着退火时间的增加,{411}<148>织构织构不断增强,最终成为主导织构,成品板中γ织构则随着退火时间增加呈下降趋势。磁感B50随退火时间增加呈下降趋势,铁损也随着退火时间增加而逐渐降低;再结晶初期,{100}<013>在{112}<110>、{111}<112>剪切带内以及{100}<011>-{112}<110>晶界处形核。{100}<013>晶粒在100}<011>-{112}<110>变形晶粒上具有较高的晶界迁移率,{100}<013>织构的形成机理是定向生长。
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