退火工艺对高强无取向硅钢组织和织构的影响

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电动汽车的三大组成部分是电池、电机和电控。无取向硅钢作为驱动电机转子必不可少的关键材料,其转速达到数万转/分钟,此时传统的无取向硅钢已不能满足高速运转所产生的高离心力。本文在实验室冶炼了含铌无取向硅钢,采用二辊可逆轧机轧制至2.5 mm,一次冷轧为0.5 mm的冷轧板,采用管式退火炉将0.5 mm厚冷轧板,分别进行850℃、900℃、950℃保温5 min退火和在850℃退火温度下分别保温3 min、5 min、7 min和9 min退火,研究退火温度对实验钢组织、析出相及织构的影响,研究退火过程再结晶形核机制、再结晶晶粒长大行为及第二相析出行为。使用蔡司金相显微镜观察退火金相组织,使用X射线衍射仪进行宏观织构观察,利用EBSD进行微观晶粒观察,利用SEM和TEM电子显微镜对析出相进行观察,取得了如下的研究成果:(1)经过不同退火工艺退火后,再结晶织构主要为{111}<112>取向,其中α取向线织构和η取向线织构较弱,γ取向线织构较强。退火时间一定时,在950℃时试样已经完全再结晶,晶粒开始长大。在850℃退火温度条件下,试样表层的{111}<112>取向织构的强度在逐渐增大,{100}<001>取向织构有些许增大;试样中心层的{111}<112>取向织构的强度在逐渐增大,其他取向的织构强度逐渐减弱。(2)在退火过程中,高强无取向硅钢退火板的析出相主要为Fe16Nb6Si7的LAVES相,该相的固溶温度为880℃,在850℃退火过程中,随着退火时间的延长,Laves相的平均直径在不断增大,体积分数在不断变小;随着退火温度的升高,析出相的平均尺寸逐渐增大,体积分数逐渐变小,析出相Fe16Nb6Si7发生Ostwald熟化现象。(3)含Nb高强无取向硅钢经过冷轧后试样的变形带主要为{100}<011>、{112}<110>、{111}<112>和{111}<110>取向。无取向硅钢在再结晶初始阶段,{111}<112>取向再结晶晶粒形核长大于{111}<110>取向变形晶粒内部剪切带处;{111}<110>取向再结晶晶粒形核长大于{111}<112>取向变形晶粒处;高强无取向硅钢退火板随着再结晶的进行,{111}<110>取向晶粒优先形核,{111}<112>取向晶粒优先长大,最终{111}取向的晶粒所占比例逐渐增大。
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