二次冷轧法制备取向高硅钢薄带的组织与织构研究

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高硅钢(Fe-6.5wt.%Si)具有高电阻率、低磁晶各向异性和磁致伸缩系数近乎为零等优良特性,是高频下兼具低铁损、高磁导率、低噪音三大优势的理想铁芯材料。高硅钢的室温脆性导致其难以采用传统轧制法制备,近年来高硅钢的研究热点主要集中于轧制成型方面,且取得了一定突破。但对取向高硅钢的软磁性能有关键作用的织构控制技术却鲜有报道。高的硅含量一方面抑制热轧动态再结晶,使析出物粗化;另一方面,提高晶粒内强度,使晶界强度降低,抑制形变带的形成,促进晶界附近变形,弱化初次再结晶Goss织构强度和强化{111}<112>织构强度,因此高硅钢二次再结晶困难。另外,传统高温退火模式具有板内外温差大及退火周期长等缺点,因此,开发一种新的高温退火模式显得尤为重要。本文采用固有抑制剂体系,利用传统的热轧、冷轧和退火工艺制备出了具有强η(<001>//RD)织构特征的取向高硅钢薄带,并利用X射线衍射和背散射电子衍射(EBSD)技术研究了 NbC对组织与织构的影响,探究了短流程高温退火模式下的二次再结晶规律。主要研究结果如下:(1)NbC抑制热轧板表层动态再结晶,保留较多的形变组织,增强形变剪切织构,从而增加热轧板Goss织构的强度,为二次再结晶提供更多的形核位置;(2)NbC通过细化热轧和中间退火组织有效调控了冷轧微结构,使剪切带数量减少、晶界面积增加、初次再结晶η织构减弱、γ织构增强,从而促进二次再结晶的发生;(3)NbC第二相粒子在初次再结晶和高温退火过程中对基体晶粒具有显著的抑制作用,且能缓慢释放,从而实现100%强η织构的二次再结晶;(4)高硅钢初次再结晶{210}<001>晶粒兼具形核优势和尺寸优势,周围具有高频率的高能晶界,因此比Goss晶粒更有优势发生异常长大;(5)快速退火模式下,二次晶核形核率较大且取向单一,最终样品磁感更高、铁损更低,有望替代慢升温退火工艺。
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