无取向硅钢热轧组织演变规律的研究.docVIP

无取向硅钢热轧组织演变规律的研究 黄璞 郭小龙 冯大军 杜光梁 (武钢研究院硅钢研究所) 摘要：本文运用形变储能、层错能、交滑移、相变、形变诱导相变和析出、相变应力应变诱导再结晶等概念和原理探讨了热轧组织演变规律，并分析了4种不同成分钢种热轧组织的形成机理。 关键词：热轧组织演变规律、形变储能、回复再结晶、相变 Microstructure Revolution of Hot-rolled Non-oriented Silicon Steel Strip Pu Huang, Xiaolong Guo, Dajun Feng, Guangliang Du (Silicon Steel Institute of Research and Development Center of WISCO) Abstract: Microstructure revolution of hot-rolled strip was investigated for non-oriented silicon steel by using concepts of deformation stored energy, fault energy, cross slipping, phase transformation, phase transformation and precipitation inducted by deformation as well as re-crystallization inducted by phase transformation and strain and stress. The formation mechanism of hot-rolled microstructures of four types of steel with different components was analyzed. Keywords: microstructure revolution of hot-rolled strip, deformation stored energy, reversion and re-crystallization, phase transformation 1 前言 无取向硅钢要求具有低铁损、高磁感的优良磁性能，而在各种因素中，热轧板组织结构将直接影响到冷轧无取向硅钢成品板的织构和磁性能，因此研究热轧板组织的形成机理及其规律具有非常重要的意义。本文就是通过研究分析热轧组织的演变规律，为改善无取向硅钢的磁性能提供理论指导。 2 实验方法和过程 在实验室用50kg真空电炉冶炼试料，试料的成分见下表1。 表1 试料成分 成分(%) 试样 C Si Mn P S Al N 降低层错能的元素X 1# ≤0.0030 2.52 0.21 0.03 ≤0.0050 0.31 ≤0.0030 0.02 2# ≤0.0030 0.63 0.20 0.03 ≤0.0050 0.20 ≤0.0030 0.01 3# ≤0.0030 2.55 0.22 0.03 ≤0.0050 0.30 ≤0.0030 1.05 4# ≤0.0030 0.61 0.21 0.03 ≤0.0050 0.22 ≤0.0030 1.02 将试料锻造成100×35×400mm，℃温度保温150min后轧制到2.3mm厚再空冷到室温，终轧温度控制在850℃左右。然后裁成20×20mm样品，经磨、抛光和腐蚀即制成金相试样，再用普通光学显微镜观察组织。 3 实验结果及分析讨论 4种不同成分硅钢热轧空冷后的金相组织如下图4。 无取向硅钢热轧时，一方面轧件与轧辊间较大的摩擦力使轧件表面受到的约束多、应力应变状态复杂，积累的储能高；另一方面，轧件表层温度低于中心温度，表层储能增殖速度加快，动态回复速度慢、能量消耗速度低，以致于达到发生动态再结晶的能量条件而形成细小的动态再结晶晶粒组织；其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，终轧后的组织主要是形变晶粒[1~5]。此外，由于轧件终轧后的温度较高，随后空冷时要发生静态回复和再结晶及晶粒长大的过程。静态回复速度与形变储能、层错能和温度相关，形变储能高、层错能高和温度高则静态回复速度快。静态再结晶速度与静态回复程度、晶界迁移难度和温度相关，静态回复越充分、晶界迁移越难、温度越低则静态再结晶速度越慢甚至于不发生再结晶。晶粒长大过程则与残存储能、晶界迁移难易和温度有关，残存储能较高、晶界迁移阻力小、温度高时晶粒长大容易[3]。总体来说，硅钢热轧板晶粒组织主要由动态回复和动态再结晶及静态回复、静态再结晶和晶粒长大等过程决定，在轧件厚度方向上(横截