生产冷轧晶粒取向硅钢片时织构的控制.pdfVIP

工厂 。 (上海第五钢铁厂 詈德喜 李燕 杨一安) 生产冷轧晶粒取向硅 钢片时织构的控制 金属经过轧制形变后，材料内每个晶粒的点阵取 向发生了转动， 沿着轧制方向和轧制平面成一定的晶体学位向排列，这称为织构。织 构对金属材料的物理性能和力学性能有明显的影响，硅钢片乃其例之 一 o 1933年GOSS(戈斯)首先在美国专利上发表 了冷轧硅钢片 生 产工 艺，这是最早生产冷轧硅钢片 的方法，但遗憾的是在他发表专利内却 没有提到织构的问题 。这一观点在 以后二年美国第16届金属学会年会 上他还未认识到。关于冷轧硅钢片内存在织构这一问题，不久是被美国 的一位磁学家波佐所证明。他利用X射线衍射法测定 出在冷轧硅钢 片 内存在着强的{1l0}o01织构。正是由于这种织构的存在，使冷 轧 硅钢片的性能远胜于热轧硅钢片，这对 以后电机制造工业的发展起着 十分重要的作用。所以，后来人们将这种{1lO}0o1织构称谓戈 斯 织构。在这里很有兴趣地可以见到，发明者 Goss的名字却好是晶 粒 取 向硅钢英文Grainorientedsilicon steel第一个字母组成，这是历史 的巧台。戈斯发明的意义是十分重大的，直至今 日，各国生产一般性能 的冷轧取向硅钢片的工艺，基本仍采用他的方法。由于织构对冷轧硅 钢片性能起着重要的作用，所以这一问题多少年来一直被科学家所重 视。但在3-时，发表的一些论文和专利只偏重于工艺方面，对冷轧硅 钢片内织构的控制和织构的形成机理却很少考虑。即使到40年 代 中 期，也只是在硅铜的再结晶和晶粒成长方面作些研究工作。 4O年代末，美国邓恩做过一些研究工作得出，晶粒取向硅片内二 次再结晶对形成戈斯织构是很重要的。以后其他一些研究工 作 者 提 出，在工业生产晶粒取向硅钢片 内，二次再结晶是通过细的弥散析 出 物(如硫化锰)质点阻止基体晶体晶粒而长大，而戈斯织构需在初次再 结晶基体 内存在，戈斯织构晶粒长大时而基体其他织构晶粒不会正常 长大 ． (二 ) 随着一些新的研究工具产生，如X射线衍射仪、电子衍射法、透过 电子微镜技术、x射线柯塞尔法、取向分布函数法等等，大大地促 进 了晶粒取向硅钢片织构研究工作的进展，其 中特别是硅钢单晶体的研 究工作。 在5O年代初到6O年代中期，多数是着重研究不同取向单晶硅铜的 轧制织构和再结晶织构的形成，尤其是对戈斯t110}001取向单 晶 硅铜的研究。根据一些研究结果获得，这种戈斯{110}O01取向是一 种稳定取向，随着轧制形变量的增大，逐渐形成二种纤维织构。即：一 种是{100}011织构，沿着轧制方 向110成一定伸展，一直可 延 至1111}011织构；另一种是沿着钢片平 面法 线{111}轴成连 续 伸展。根据 电子显微镜研究结果知道，经过轧制后硅钢晶体 内形成了 _些形变带，在二个相邻形变带之间存在着一系列平且狭的碎条，碎 条宽度为0．2～o．3微米。退火后在这些形交带内开始形成亚晶粒，亚 晶的长大通过并台过程，而不是晶界移动过程。并合时，高角晶界伴 一 12 — 随着再结晶晶粒而产生，亚晶界逐渐消失。这种过程是包 括 晶界 消 失，点阵转动和位错的攀移。以后随着温度的增高或时间延长而发生 初次再结晶。从X射线衍射分析极图见到，初次再结晶织构和基体 形 变织构之间具有沿着共同的110轴 (即与轧制方向成90。的横向)成 2O。至3O。的转动关系。在初次再结晶阶段，有些特殊取向晶粒晶界的 移动性比有些晶界要快。像{111}112取 向晶粒，在退火时再结 晶 本领最大，且易形成再结晶戈斯织构。这一结果，对工业生产晶粒取 向硅钢片控制戈斯织构的形成有很重要的意义。但实际生产硅钢片是 多晶材料，所以其基体的形变织构是多种的，一方 面 除上述 {1ii} 112转变成戈斯织构外，另方面也有些接近于戈斯织构的群晶作为 再结晶的潜核。 在工业上应用的晶粒取向硅铜片具有大的二次再结 晶晶粒。因 此，在讨探硅钢再结晶织构时不仅要考虑初次再结晶问题，而且还应 研究二次再结晶织构的形成。根据一些研究结果获得，二次再结晶与 初次再结晶织构之间具有以下关系：(1)冷轧织构与初次再结晶织构 以及二次再结晶织构在硅钢 内以不同组份存在；(2)