刘璐等：高硅钢近柱状晶初始组织的形变、再结晶行为及磁性能 *923 的关系 则显示，下表层内原始立方取向已转到{112〈241〉取向 2.4冷轧板的组织、织构特点及压下量的影响 位置，它接近但区别于{11}(112〉取向.但总的来说， 将0.6mm温轧退火板在350℃保温10min后进行 由图5(c)可见，此阶段{11}112)形变织构已较强.从 冷轧，经4道次最终冷轧至0.3mm,总冷轧压下率为 图5(b)的菊池带质量图可见，一些大尺寸的晶粒内部 50%.图5为该样品的电子背散射衍射取向成像.由 有剪切带的迹象，见箭头所示：对照图5(a)可以推断它 图5(a)和(d)可见，上表层区域有一些立方取向区域 与一些{111}取向晶粒出现剪切带有关，因电子背散射 (紫红色)，说明该区曾是立方取向晶粒；图5(a)和() 衍射测试时扫描步幅过大，未能分辨出. 2004nm1 200un {110<001> 100<001> 100<011> -111k110> (1101<112> f100<021> .112}<110> -(111<112> (d) (e) (f) 嘉这 % 图50.3mm冷轧板侧面组织及织构（取向分布函数图密度水平：1,2,4,8,10）.(a)取向成像图：(b)村度图：(c)中2=45截面取向分 布函数图：(d)上表层中2=45°截面取向分布函数图：()中心层2=45°截面取向分布函数图：(0下表层中2=45°截面取向分布函数图 Fig.5 Microstructures and textures in the lateral plane of0.3mm cold rolled samples (ODF intensity level:1.2,4,8,10):(a)orientation image map:(b)band contrast map:(c)ODFat=45 section of (a):(d)ODF at 2=45 section of the upper layer of (a):(e)ODF at=45 section of the middle layer of (a):(f)ODF at 62=45 section of the lower layer of (a) 图6为样品冷轧到0.27mm后的取向成像，此时 为典型的较大形变量下{100}取向的转动位置，见 总冷轧压下率上升为55%.由图6(a)和(b)同样可见 图7(e).在后续讨论中我们将{113}(251)及{113} {111}大晶粒内显著的剪切效应和一定量立方取向的 361)类的取向均归为{113}(361)型，它们的取向差 存在，且立方取向存在于上表面区域，见图6(a)中箭 在10°以内，都代表了原始立方及近立方取向的转动 头所示，说明该区源于原始柱状晶{100}，是柱状晶遗 趋势：下表层稍区别于上表层，与中心层取向特征相 传的取向，即热轧、温轧及冷轧后并未受到显著的剪切 似，也应与原始近立方取向有关，此时它们已经过35 力作用而保存下来.此图说明，如果原始样品中立方 旋转立方取向位置继续转到{112}〈421〉位置，虽然它 取向较多，热轧、温轧、退火及冷轧时，近立方取向还是 与a线上的{112}110)较为接近，但它不同于α取向 可以遗传下来的，但它的存在伴随晶粒尺寸不均匀. 线上的45°旋转立方取向的继续转动路线，见图7(). 些区域与立方取向有关的取向很少，原因是原始柱 2.5最终退火板的组织和织构特点 状晶组织不够典型，{100}取向少，导致后续各工艺下 将三个不同厚度的冷轧板在N,气氛中1000℃退 立方取向或相关的取向未能频繁出现.对比图6(d) 火1h,采取较高的退火温度、较长的保温时间可以提 及()可见，细小晶粒较多的下表层{11}112)织构 高晶粒尺寸，从而降低铁损.图8所示为各退火板的 较强，而粗晶较多的上表层立方取向区域较多. 电子背散射衍射数据.此时的组织包含了晶粒长大过 图7给出样品冷轧到0.23mm后的取向成像，总 程，织构特征可能不同于较低温度下刚再结晶时细晶 冷轧压下率为61.7%.图7(a)及(c)显示，整体上最 组织对应的织构.文献0]报道，高硅钢退火时晶粒 强的织构组分是{113361)型，而不仅是{111}型，说 长大过程会促进{100021)型晶粒的长大.同时，由 明原始近柱状晶组织的影响还存在.根据将各区分开 图8可以得出冷轧形变量的影响.图8(a)所示为 的取向分布函数可见，上表层为典型的{11}〈112)型 0.3mm的冷轧板退火后的取向成像图.可见再结晶晶 织构，见图7(d):中心层则为{113}361)型，这与图4 粒尺寸不均匀.其中，靠近表面的{100}及近{100}取 中所示的{113}〈251)取向类似，对应粗大长条晶粒， 向晶粒长大优势较明显，这对制备无取向高硅钢来说刘 璐等: 高硅钢近柱状晶初始组织的形变、再结晶行为及磁性能 的关系． 2. 4 冷轧板的组织、织构特点及压下量的影响 将 0. 6 mm 温轧退火板在 350 ℃保温 10 min 后进行 冷轧，经 4 道次最终冷轧至 0. 3 mm，总冷轧压下率为 50% ． 图 5 为该样品的电子背散射衍射取向成像． 由 图 5( a) 和( d) 可见，上表层区域有一些立方取向区域 ( 紫红色) ，说明该区曾是立方取向晶粒; 图 5( a) 和( f) 则显示，下表层内原始立方取向已转到{ 112} 〈241〉取向 位置，它接近但区别于{ 111} 〈112〉取向． 但总的来说， 由图5( c) 可见，此阶段{ 111} 〈112〉形变织构已较强． 从 图 5( b) 的菊池带质量图可见，一些大尺寸的晶粒内部 有剪切带的迹象，见箭头所示; 对照图 5( a) 可以推断它 与一些{ 111} 取向晶粒出现剪切带有关，因电子背散射 衍射测试时扫描步幅过大，未能分辨出． 图5 0. 3 mm 冷轧板侧面组织及织构( 取向分布函数图密度水平: 1，2，4，8，10) ． ( a) 取向成像图; ( b) 衬度图; ( c) 2 = 45°截面取向分 布函数图; ( d) 上表层 2 = 45°截面取向分布函数图; ( e) 中心层 2 = 45°截面取向分布函数图; ( f) 下表层 2 = 45°截面取向分布函数图 Fig． 5 Microstructures and textures in the lateral plane of 0. 3 mm cold rolled samples ( ODF intensity level: 1，2，4，8，10) : ( a) orientation image map; ( b) band contrast map; ( c) ODF at 2 = 45° section of ( a) ; ( d) ODF at 2 = 45° section of the upper layer of ( a) ; ( e) ODF at 2 = 45° section of the middle layer of ( a) ; ( f) ODF at 2 = 45° section of the lower layer of ( a) 图 6 为样品冷轧到 0. 27 mm 后的取向成像，此时 总冷轧压下率上升为 55% ． 由图 6( a) 和( b) 同样可见 { 111} 大晶粒内显著的剪切效应和一定量立方取向的 存在，且立方取向存在于上表面区域，见图 6( a) 中箭 头所示，说明该区源于原始柱状晶{ 100} ，是柱状晶遗 传的取向，即热轧、温轧及冷轧后并未受到显著的剪切 力作用而保存下来． 此图说明，如果原始样品中立方 取向较多，热轧、温轧、退火及冷轧时，近立方取向还是 可以遗传下来的，但它的存在伴随晶粒尺寸不均匀． 一些区域与立方取向有关的取向很少，原因是原始柱 状晶组织不够典型，{ 100} 取向少，导致后续各工艺下 立方取向或相关的取向未能频繁出现． 对比图 6( d) 及( f) 可见，细小晶粒较多的下表层{ 111} 〈112〉织构 较强，而粗晶较多的上表层立方取向区域较多． 图 7 给出样品冷轧到 0. 23 mm 后的取向成像，总 冷轧压下率为 61. 7% ． 图 7( a) 及( c) 显示，整体上最 强的织构组分是{ 113} 〈361〉型，而不仅是{ 111} 型，说 明原始近柱状晶组织的影响还存在． 根据将各区分开 的取向分布函数可见，上表层为典型的{ 111} 〈112〉型 织构，见图 7( d) ; 中心层则为{ 113} 〈361〉型，这与图 4 中所示的{ 113} 〈251〉取向类似，对应粗大长条晶粒， 为典型 的 较 大 形 变 量 下{ 100 } 取向的转动位置，见 图 7( e) ． 在后续讨论中我们将{ 113} 〈251〉及{ 113} 〈361〉类的取向均归为{ 113} 〈361〉型，它们的取向差 在 10°以内，都代表了原始立方及近立方取向的转动 趋势; 下表层稍区别于上表层，与中心层取向特征相 似，也应与原始近立方取向有关，此时它们已经过 35° 旋转立方取向位置继续转到{ 112} 〈421〉位置，虽然它 与 α 线上的{ 112} 〈110〉较为接近，但它不同于 α 取向 线上的 45°旋转立方取向的继续转动路线，见图 7( f) ． 2. 5 最终退火板的组织和织构特点 将三个不同厚度的冷轧板在 N2气氛中 1000 ℃ 退 火 1 h，采取较高的退火温度、较长的保温时间可以提 高晶粒尺寸，从而降低铁损． 图 8 所示为各退火板的 电子背散射衍射数据． 此时的组织包含了晶粒长大过 程，织构特征可能不同于较低温度下刚再结晶时细晶 组织对应的织构． 文献［10］报道，高硅钢退火时晶粒 长大过程会促进{ 100} 〈021〉型晶粒的长大． 同时，由 图 8 可以得出冷轧形变量的影响． 图 8 ( a) 所示为 0. 3 mm的冷轧板退火后的取向成像图． 可见再结晶晶 粒尺寸不均匀． 其中，靠近表面的{ 100} 及近{ 100} 取 向晶粒长大优势较明显，这对制备无取向高硅钢来说 · 329 ·