高硅钢薄带二次再结晶组织及织构演变

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含6.5%Si的高硅钢薄带具有超低铁损和低噪音的优异软磁性能,主要用于高速电机、高频变压器和转换器等电力电子器件。再结晶织构是影响硅钢磁性能的重要因素,传统3.0%Si取向硅钢制造过程中通过二次再结晶方法获得了通体Goss织构,明显提升了沿轧向的软磁性能。目前6.5%Si取向高硅钢产品仍处于实验室研究阶段,尚未获得稳定和成熟的制造方法。本论文以NbC为抑制剂,采用二次冷轧法成功制备出厚0.25mm,具有强η再结晶织构的高硅钢薄带,并通过X射线衍射和电子背散射衍射技术(EBSD)分析了形变、初次和二次再结晶过程中的织构演变规律,获得以下结论:(1)NbC含量不同的高硅钢热轧时,均未发生明显的动态再结晶,热轧组织为典型的形变态组织。一次冷轧态的高硅钢薄板中,形成了明显的织构梯度,亚表层为强α和γ织构,中心层为强α织构,γ织构明显减弱。二次冷轧态的高硅钢薄板中形成了大量剪切带,且在亚表层和中心层均形成了以{111}<112>为强点的γ织构,有利于后续退火时η再结晶晶粒的形核和长大。(2)高硅钢薄带初次再结晶组织细小均匀,晶粒尺寸均位于15μm~20nm之间,初次再结晶织构主要由η(<001>//RD)和γ(<111>//ND)织构组成。在合适的退火工艺下,不同NbC含量的高硅钢薄带均发生二次再结晶,二次再结晶温度约为920℃,且二次再结晶时主要是η晶粒发生异常长大。(3)η晶粒异常长大与初次再结晶组织和织构特征密切相关:较多的η初次再结晶晶粒为最终退火提供了充足的二次晶核,而NbC粒子的钉扎作用促进了二次晶核的异常长大。(4)含NbC的高硅钢薄带发生二次再结晶时,异常长大晶粒尺寸可达毫米级,但二次再结晶不完善,易残留细小晶粒,原因在于NbC作为单一抑制剂,在高温下抑制能力下降,可考虑引入复合抑制剂增强抑制力来获得完善的二次再结晶现象。
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