PDF《常化退火处理对无取向硅钢组织和织构的影响》

1 试样制备与试验方法 试验材料为2 . 5mm 厚的无取向硅钢热轧板, 其化学成分( 质量分数 / %) 为:

0 .

0 0

25 C,

2 .

9 2 S i ,

0 .

1 6 M n ,

0 .

5 8 A l ,

0 .

0 1 P ,

0 .

0 0

26 S . 首先将热轧板在9

1 0 ℃的箱式电阻炉中退火 ・

1 7 ・ 安治国等: 常化退火处理对无取向硅钢组织和织构的影响

1 8 0s , 完成常化退火处理.然后在4

5 0mm 直拉式 冷轧机上分别将未经常化退火处理和经过常化退火 处理的热轧板轧至0 .

5 0mm厚, 最后在8

4 0℃完成 成品再结晶退火处理. 使用光学显微镜分别观察热轧板和成品退火板 纵向断面的显微组织.使用E m p y r e a n型X射线衍 射仪对成品退火板的次表层进行织构测量, 首先检 测试样的{

1 1

0 } , {

2 0

0 } , {

2 1

1 } 三个不完全极图, 在进 行吸收修正、 背底扣除和标准化处理并绘出极图后, 再利用级数展开法计算取向分布函数 O D F.

2 试验结果与讨论

2 .

1 显微组织 图1为试验钢热轧板未经常化退火处理和经常 化退火处理后纵向断面的显微组织形貌.可见未经 常化退火处理的热轧板心部几乎全是纤维状组织, 次表层为部分再结晶组织, 仅在表层( 约1 . 2mm) 发现少量完全再结晶晶粒, 如图 1( a ) 所示.经910℃常化退火处理后, 热轧板发生了完全再结晶, 包括表层和心部的再结晶都进行得比较完全, 热轧 板变形带的纤维状组织已经消失, 晶粒成长为等轴 ( a ) 未常化处理 ( b ) 常化处理 图1 热轧板常化退火处理前后的显微组织 F i g .

1 M i c r o s t r u c t u r e so f t h eh o t r o l l e dp l a t e s b e f o r e a n da f t e rn o r m a l i z i n g t r e a t m e n t ( a ) U n n o r m a l i z i n g t r e a t m e n t ( b ) N o r m a l i z i n g t r e a t m e n t 晶;

且从表层到心部晶粒尺寸差异减小, 分布均匀, 如图1 ( b ) 所示.可见常化退火处理可以消除无取 向硅钢热轧板的变形带, 促使晶粒完成再结晶. 当硅质量分数大于1 .

7 %时, 无取向硅钢加热 和热轧过程中均无奥氏体相变[

3 ] .该试验钢硅含量 较高为2 .

9 2 %, 处于相图的奥氏体区范围以外, 加 热和热轧时均不发生奥氏体( γ ) →铁素体( α ) 的相 变.因此常化退火处理前表层为完全再结晶等轴晶 组织, 次表层为未再结晶的形变纤维状组织和部分 再结晶组织. 无取向硅钢热轧板显微组织大体可分为表面再 结晶组织、 次表层过渡组织和中心层的热轧变形带. 热轧过程中由于厚度方向上的温差和剪切变形所引 起的变形量不同, 使热轧板沿厚度方向的显微组织 有很大差别.首先, 热轧时轧辊和钢带之间大的摩 擦力使钢板两侧从表面至中间产生剪切变形, 强度 从表面至中间逐渐变小.表层附近, 剪切变形首先 发生在入口侧, 多余的剪切应变会使晶体沿横向产 生无方向的旋转.其次, 热轧时沿板厚方向会产生 弹性应变的不规则分布.中心部位温度高于表层温 度, 随着应变的增加, 沿板厚方向回复和再结晶的程 度不同, 表层附近最快发生再结晶, 因此表层形成等 轴铁素体晶粒.心部则由于动态回复速度快、 所积 累的储能低, 再结晶动力小, 不足以发生动态再结 晶, 因此终轧后的显微组织主要是形变纤维状组织. 图2 ( a ) 是由未经过常化退火处理的热轧板冷 轧得到成品退火板的显微组织形貌, 可见虽然经过 成品再结晶退火后晶粒组织发生了完全再结晶, 但 是晶 粒生长不是很均匀, 有的晶粒非常细小. 图2 ( b ) 是由经过常化退火处理的热轧板冷轧得到 成品退火板的显微组织形貌, 可见所有晶粒基本都 能均匀长大, 且分布均匀, 与图2 ( a ) 相比, 晶粒明显 均匀、 粗大. 与图1所示的热轧板显微组织相对应, 热轧板 的纤维状组织越多, 再结晶晶粒越小, 晶界越多, 晶 界附近变形越复杂, 这些区域往往是高能储存区, 也 是晶核容易出现的区域, 因而在成品退火过程中再 结晶形核率会更大;