【摘要】：柱狀晶廣泛存在于電工鋼鑄錠或鑄坯中,其初始組織表現(xiàn)出強(qiáng)的{001}織構(gòu)。本文研究柱狀晶不同{001}取向晶粒在冷軋退火、熱軋(退火)及后續(xù)冷軋退火過程中的行為,關(guān)注各階段組織及織構(gòu)演變。在此基礎(chǔ)上,探索通過織構(gòu)優(yōu)化制備高磁感無取向電工鋼。同時(shí),利用晶體塑性模型對(duì)軋制變形過程中織構(gòu)及取向演變進(jìn)行定量計(jì)算,其中著重探索反應(yīng)應(yīng)力模型的可行性及應(yīng)用。獲得的主要結(jié)論如下：柱狀晶冷軋退火過程中,{001)不同組分晶粒在大壓下率(90%)下表現(xiàn)出不同的形變?cè)俳Y(jié)晶行為。原始立方取向晶粒形變退火后得到細(xì)小的再結(jié)晶組織,其中{001}120組分表現(xiàn)出強(qiáng)的形核優(yōu)勢(shì)；原始{001)120取向晶粒形變退火后,{001}120及{113}361晶粒的形核優(yōu)勢(shì)顯著,且尺寸相對(duì)較大；原始旋轉(zhuǎn)立方取向晶粒則表現(xiàn)為均勻的形變組織,形核難發(fā)生�？棙�(gòu)的形成方面,強(qiáng){001}120-{113}361(a*線)再結(jié)晶織構(gòu)即體現(xiàn)了a*線晶粒的形核優(yōu)勢(shì),也體現(xiàn)了{(lán)113}361晶粒的長(zhǎng)大優(yōu)勢(shì),從而得到更強(qiáng)的{113}361再結(jié)晶織構(gòu)。冷軋形變行為除了對(duì)原始取向的依賴性外,還受晶粒間反應(yīng)應(yīng)力的影響。不同取向相鄰晶粒通過影響立方取向晶粒的滑移系選擇影響其取向及組織變化。對(duì)于實(shí)際電工鋼生產(chǎn)中常規(guī)的熱軋-(退火)-冷軋-退火過程,柱狀晶樣品經(jīng)熱軋退火后可實(shí)現(xiàn){001}織構(gòu)一定程度的保留,增加熱軋道次間回爐處理對(duì)增強(qiáng){001}織構(gòu)有益。后續(xù)冷軋退火時(shí),熱軋退火板中{001}取向晶粒表現(xiàn)出與柱狀晶相似的行為,即中等壓下率下發(fā)生{001}_{113)形變組織上立方及{001}120取向形核,大壓下率得到具有顯著優(yōu)勢(shì)的a*線取向晶粒,且熱軋退火板中{001}120晶粒是粗大α*線組織的主要來源。綜合大壓下率冷軋與熱軋過程的分析,可建立電工鋼生產(chǎn)中{001)及a*線再結(jié)晶織構(gòu)與原始柱狀晶組織的聯(lián)系。對(duì)熱軋退火板中剪切織構(gòu)組分{110}229及{110}112取向晶粒的形變?cè)俳Y(jié)晶行為研究發(fā)現(xiàn),形變過程中的晶粒取向轉(zhuǎn)動(dòng)體現(xiàn)了初始取向、表面剪切及周圍環(huán)境的共同作用。退火后,這些原始晶粒一方面促進(jìn){hk0)001再結(jié)晶晶粒在γ線形變組織上的形核,另一方面{110)112初始晶粒導(dǎo)致{112}110形變組織,使得再結(jié)晶組織粗大、織構(gòu)弱化。在初始柱狀晶組織{001)織構(gòu)保留的前提下,通過抑制Y線織構(gòu)并提高{hk0}001織構(gòu)強(qiáng)度可以制備高磁感無取向電工鋼,其中{001)織構(gòu)的存在對(duì)降低磁各向異性非常重要。利用一次冷軋法制備中等厚度無取向電工鋼時(shí),帶溫軋制顯著促進(jìn){hk0}001取向晶粒的形核并得到更強(qiáng)的{hk0}001織構(gòu)。同時(shí),帶溫軋制促進(jìn)α線取向形變晶粒內(nèi)局部形變不均勻區(qū)的形成及再結(jié)晶組織的均勻化,形變帶的形成可由滑移系的不同開動(dòng)解釋。利用柱狀晶初始組織的含C及MnS粒子的Fe-Si合金初始材料,基于較粗大MnS粒子較弱的抑制作用及兩次軋法冷軋壓下率組合的調(diào)整,可以通過增強(qiáng){hk0}001織構(gòu)實(shí)現(xiàn)薄規(guī)格電工鋼磁感的提升。{hk0}001織構(gòu)的增強(qiáng)由{hk0}001晶粒的正常長(zhǎng)大或不同程度的高斯(Goss)晶粒異常長(zhǎng)大實(shí)現(xiàn)。增強(qiáng)立方織構(gòu)可以有兩種思路。第一,基于原始柱狀晶樣品內(nèi)的初始立方織構(gòu),經(jīng)含中間回復(fù)退火的冷軋制度軋至中等壓下率(～68%)時(shí),憑立方取向晶粒的強(qiáng)形核優(yōu)勢(shì)得到立方織構(gòu)。此制度下的立方取向晶粒形核優(yōu)勢(shì)源于與周圍基體的儲(chǔ)能差及多種形變不均勻區(qū)帶來的高取向梯度；第二,基于γ線形變組織內(nèi)剪切帶上的立方取向晶粒形核,熱軋組織內(nèi)較高比率{110}229-{110}112組織及較低比率a線組織、帶溫冷軋等對(duì)其有利。剪切帶內(nèi)的立方取向晶粒形核與同發(fā)生在剪切帶內(nèi)的{210}001及Goss晶核相比不占優(yōu)勢(shì),在立方織構(gòu)形成中起不到主體作用。利用反應(yīng)應(yīng)力模型模擬BCC鋼軋制織構(gòu)演變,可得到涵蓋Sachs模型及Taylor模型的結(jié)果。各方向反應(yīng)應(yīng)力臨界值顯著影響織構(gòu)計(jì)算結(jié)果,通過對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,可實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)一,即計(jì)算得到a與γ線織構(gòu)。與σ12可累積到0.2σy相比,σ13與σ23的大小僅在0-0.05σy范圍內(nèi)變動(dòng)。在此范圍內(nèi),松弛ε23或ε13分別增強(qiáng){111}110或{111)112織構(gòu),而{110}111滑移系的更易開動(dòng)也增強(qiáng){111}110織構(gòu)。在基于應(yīng)力狀態(tài)考慮的前提下,計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)了切應(yīng)變(尤其是ε12)的連續(xù)�；趯�(duì)織構(gòu)及取向演變計(jì)算、滑移系的開動(dòng)情況及應(yīng)變的分析,可解釋BCC鋼形變過程中的組織及取向演變。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG142.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 張寧;楊平;毛衛(wèi)民;;柱狀晶對(duì)Fe-3%Si電工鋼冷軋織構(gòu)演變規(guī)律的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2012年07期

2 張寧;楊平;毛衛(wèi)民;;柱狀晶對(duì)Fe-3%Si電工鋼再結(jié)晶織構(gòu)演變規(guī)律的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2012年03期

3 王均安;賀英;邱振偉;周邦新;Frantisek Kovac;;小形變量軋制下電工鋼中立方織構(gòu)的形成[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

4 毛衛(wèi)民;楊平;;經(jīng)濟(jì)型取向電工鋼的定位與發(fā)展[J];世界科技研究與發(fā)展;2006年06期

，

本文編號(hào)：2312510