一種大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，步驟如下：1）二次再結(jié)晶退火后，切取取向硅鋼試樣，標(biāo)示出取向硅鋼試樣上的晶界線并編號(hào)；2）采用圖像分析儀測(cè)量出照片中各晶粒的面積；3）采用電子背散射衍射方法測(cè)量出取向硅鋼試樣中每個(gè)晶粒的取向，計(jì)算出每個(gè)晶粒與理想的高斯晶粒之間存在的取向偏離角；4）將各晶粒的面積除以整個(gè)取向硅鋼試樣的面積作為每個(gè)晶粒的權(quán)重，再分別乘以該晶粒的取向偏離角，并定義為各晶粒的權(quán)重取向偏離角，最后將各晶粒的權(quán)重取向偏離角相加得到取向硅鋼試樣偏離角。本發(fā)明能夠測(cè)得整個(gè)材料的織構(gòu)信息，使測(cè)量結(jié)果與材料的性能之間可以建立正確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以廣泛應(yīng)用于多晶體織構(gòu)的測(cè)量和分析領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多晶體織構(gòu)的測(cè)量和分析方法，特別是涉及一種大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)多晶體各個(gè)晶粒的取向聚集在一起時(shí)所呈現(xiàn)的現(xiàn)象稱(chēng)為織構(gòu)現(xiàn)象。一般認(rèn)為，許多晶粒取向集中分布在某一或某些取向位置附近時(shí)稱(chēng)為擇優(yōu)取向，擇優(yōu)取向的多晶體取向結(jié)構(gòu)稱(chēng)為織構(gòu)，即多晶體晶粒取向分布狀態(tài)明顯偏離隨機(jī)分布的取向分布結(jié)構(gòu)。由于織構(gòu)現(xiàn)象或擇優(yōu)取向?qū)Σ牧?如鋼鐵材料中的硅鋼片、汽車(chē)板)的性能有直接的影響，因此測(cè)量、分析材料的織構(gòu)對(duì)研究、開(kāi)發(fā)新材料有十分重要的作用。
[0003]傳統(tǒng)的測(cè)量、分析材料的織構(gòu)的方法一般有極圖法、反極圖法、取向分布函數(shù)法等。其中,EBSD (Electron Back-Scattered Diffraction,電子背散射衍射技術(shù))是測(cè)量晶粒取向(包括單個(gè)晶粒取向)、晶粒之間取向差的最有效的工具。獲取這些參數(shù)，可以為制定材料的織構(gòu)控制技術(shù)參數(shù)奠定基礎(chǔ)。另外，X-射線衍射儀也是織構(gòu)測(cè)量的常用設(shè)備，一般可以測(cè)量材料的極圖、反極圖、取向分布函數(shù)等織構(gòu)信息。然而，無(wú)論是EBSD技術(shù)還是X-射線衍射技術(shù)，雖然它們都能測(cè)量材料的織構(gòu)，但它們只能測(cè)量材料中較小區(qū)域(一般在幾個(gè)微米至十個(gè)毫米之間)的織構(gòu)信息，如果試樣中的晶粒尺寸足夠小，這樣的小區(qū)域的織構(gòu)信息一般能代表整個(gè)材料的織構(gòu)信息；而經(jīng)過(guò)二次再結(jié)晶退火后，取向硅鋼是由尺寸很大(幾暈米至幾十暈米)的聞斯晶粒(即(110) [001 ]晶粒)或與聞斯晶粒有一些偏差的晶粒組成。對(duì)于大晶粒取向硅鋼而言，EBSD、X-射線衍射儀等儀器所測(cè)量的試樣區(qū)域只能是一個(gè)或幾個(gè)晶粒的信息，這一信息顯然不能代表整個(gè)材料的織構(gòu)信息。為了研究整個(gè)材料的織構(gòu)信息，需要建立一種與傳統(tǒng)方法不同的織構(gòu)測(cè)量方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，使其能夠測(cè)得整個(gè)材料的織構(gòu)信息，使測(cè)量結(jié)果與材料的性能之間可以建立正確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0005]本發(fā)明提供的一種大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，包括如下步驟:1) 二次再結(jié)晶退火后，切取一定大小的取向硅鋼試樣，標(biāo)示出取向硅鋼試樣上的晶界線，并將各個(gè)晶粒編號(hào)；2)將取向硅鋼試樣拍攝成照片，采用圖像分析儀測(cè)量出照片中各晶粒的面積Sisfi,其中，Sisfi表示第i個(gè)晶粒的面積；3)采用電子背散射衍射方法測(cè)量出取向硅鋼試樣中每個(gè)晶粒的取向(hkl) [UVW]，計(jì)算出每個(gè)晶粒與理想的高斯晶粒之間存在的取向偏離角；4)將圖像分析儀測(cè)量的各晶粒的面積Sisi4除以整個(gè)取向硅鋼試樣(I)的面積所得值作為每個(gè)晶粒的權(quán)重Wi即Wi=Sisi4Aati，再分別乘以該晶粒的取向偏離角，并將所得的值定義為各晶粒的權(quán)重取向偏離角，最后將各晶粒的權(quán)重取向偏離角相加得到取向硅鋼試樣偏離角，完成測(cè)量過(guò)程。[0006]在上述技術(shù)方案中，在步驟3)中，所述取向偏離角包括[001]晶向?qū)埾蛟谲埫嫔系能埾蚱x角α、[001]晶向?qū)埫娴能埾騼A角β和平均偏離角(α+β )/2 ;在步驟4)中，將各晶粒的權(quán)重分別乘以該晶粒的軋向偏離角α、軋面傾角β和平均偏離角(α+β)/2即得到包括權(quán)重軋向偏離角Wi a 1、權(quán)重軋面傾角Wi β i以及權(quán)重平均偏離角WiU α + β )/2) i的權(quán)重取向偏離角，再將各晶粒同類(lèi)別的權(quán)重偏離角相加，所得值SWiCi P Zffi^ i和Sffi (( α +β ) /2) i即為包括a t式樣、β試樣和((α +β ) /2)試樣的取向娃鋼試樣偏離角。
[0007]在上述技術(shù)方案中，在步驟3)中，先將步驟I)中切取的取向硅鋼試樣分割成若干個(gè)小片，再采用電子背散射衍射方法測(cè)量各小片中每個(gè)晶粒的取向(hkl) [UVff]0
[0008]在上述技術(shù)方案中，在步驟I)中，取向硅鋼試樣大小為300mmX30mm，在步驟3)中，每個(gè)小片大小為30mmX30mm。
[0009]在上述技術(shù)方案中，在步驟I)中，用彩色筆標(biāo)示出取向硅鋼試樣上的晶界線。
[0010]本發(fā)明大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，具有以下有益效果:本發(fā)明通過(guò)結(jié)合EBSD技術(shù)和圖像分析技術(shù)，來(lái)測(cè)量取向硅鋼的晶粒取向偏離角。
[0011 ] 由于經(jīng)過(guò)二次再結(jié)晶退火后，取向硅鋼的晶粒取向一般與理想的高斯晶粒(110)[001]在取向上存在角度偏差，這種角度偏差包括α角和β角，其中Ct角為[001]晶向?qū)埾蛟谲埫嫔系钠x角，β角為[001]晶向?qū)埫娴膬A角，同時(shí)將α角和β角的平均值((α+β )/2)作為該晶粒取向的平均偏離角。但如果只考慮各晶粒的偏離角而不考慮各晶粒的尺寸大小對(duì)材料性能的影響，顯然有失偏頗。如果將用EBSD技術(shù)測(cè)量的偏離角與用圖像分析儀測(cè)量的晶粒面積結(jié)合起來(lái)進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果將更科學(xué)，即將各晶粒面積比例(Wi=Sifafi/S試樣)作為權(quán)重(這里,Si晶粒表示第i個(gè)晶粒的面積)，同時(shí)將整個(gè)試樣中各晶粒的取向偏離角(包括α角、β角、(α+β )/2)與權(quán)重相乘的乘積(即權(quán)重軋向偏離角WiCi P權(quán)重軋面傾角WiP 1、權(quán)重平均偏離角Wi (( α +β )/2) P記為各晶粒的權(quán)重取向偏離角，將各晶粒同類(lèi)別的權(quán)重偏離角相加，所得值(ΣΙ,。SWji和SWi (( α+β )/2)i)即為取向硅鋼試樣偏離角(α _、β賄和((α+β )/2)a#)，這樣定義后的取向硅鋼試樣偏離角可以代表整個(gè)試樣的織構(gòu)信息。因此，本發(fā)明所測(cè)得的結(jié)果能代表整個(gè)樣品，使得測(cè)量結(jié)果與材料的性能之間可以建立正確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法中所選用的取向硅鋼試樣的晶粒分布示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法中步驟3)各取向偏離角的結(jié)構(gòu)關(guān)系不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0015] 參見(jiàn)圖1至圖2，本發(fā)明大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，包括如下步驟:
[0016]I)二次再結(jié)晶退火后，切取大小為300mmX30mm的取向硅鋼試樣1，在這樣大小的取向硅鋼試樣I中，其晶粒個(gè)數(shù)一般在30至80之間，參見(jiàn)圖1，在本實(shí)施例中，取向硅鋼試樣I晶粒個(gè)數(shù)為46 ;用彩色筆標(biāo)示出取向硅鋼試樣I上的晶界線，并將各個(gè)晶粒編號(hào)。
[0017]2)將取向硅鋼試樣I拍攝成照片，采用圖像分析儀測(cè)量出照片中各晶粒的面積Si晶粒，其中，Si晶粒表示第i個(gè)晶粒的面積。
[0018]3)將取向娃鋼試樣I分割成大小為30mmX30mm的十個(gè)小片，采用電子背散射衍射方法測(cè)量出各小片中每個(gè)晶粒的取向(hkl) [UVW]，并計(jì)算出每個(gè)晶粒與理想的高斯晶粒(100) [001]之間存在的取向偏離角，包括[001]晶向?qū)埾蛟谲埫嫔系能埾蚱x角α、
[001]晶向?qū)埫娴能埾騼A角β和平均偏離角(α+β )/2，如圖2所示，取向硅鋼試樣I的1.1面是軋面，AD是軋向，AB是理想高斯晶粒的[001]晶向，AC是AB在軋面1.1上的投影，Z CAD是軋向偏離角α，Z BAC是軋向傾角β。
[0019]4)將圖像分析儀 測(cè)量的各晶粒的面積Si晶粒除以整個(gè)取向硅鋼試樣I的面積S試樣所得值作為每個(gè)晶粒的權(quán)重Wi (Wi=Sisi4ZiSati),再分別乘以該晶粒軋向偏離角α、軋面傾角β和平均偏離角(α +β ) /2，并將所得的值(Wi α P Wj 1、Wi (( α +β ) /2) J定義為各晶粒的權(quán)重取向偏離角，再將各晶粒同類(lèi)別的權(quán)重偏離角相加，所得值SWiCi P Zffi^ i和Sffi (( α+β )/2)i即為取向硅鋼試樣偏離角(α試樣、β試樣和((α+β )/2)試樣)，完成測(cè)量過(guò)程。
[0020]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
[0021]本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)二次再結(jié)晶退火后，切取一定大小的取向硅鋼試樣(1)，標(biāo)示出取向硅鋼試樣(I)上的晶界線，并將各個(gè)晶粒編號(hào)； 2)將取向硅鋼試樣(I)拍攝成照片，采用圖像分析儀測(cè)量出照片中各晶粒的面積Sis，其中，Sisi4表示第i個(gè)晶粒的面積； 3)采用電子背散射衍射方法測(cè)量出取向硅鋼試樣(I)中每個(gè)晶粒的取向(hkl)[UVW]，計(jì)算出每個(gè)晶粒與理想的高斯晶粒之間存在的取向偏離角； 4)將圖像分析儀測(cè)量的各晶粒的面積Sisi4除以整個(gè)取向硅鋼試樣(I)的面積所得值作為每個(gè)晶粒的權(quán)重Wi即Wi=SisfiA-，再分別乘以該晶粒的取向偏離角，并將所得的值定義為各晶粒的權(quán)重取向偏離角，最后將各晶粒的權(quán)重取向偏離角相加得到取向硅鋼試樣偏離角，完成測(cè)量過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，其特征在于:在步驟3)中，所述取向偏離角包括[001]晶向?qū)埾蛟谲埫嫔系能埾蚱x角α ,[001]晶向?qū)埫娴能埾騼A角β和平均偏離角(α + β ) /2 ; 在步驟4)中，將各晶粒的權(quán)重分別乘以該晶粒的軋向偏離角α、軋面傾角β和平均偏離角(α + β )/2即得到包括權(quán)重軋向偏離角Wi a 1、權(quán)重軋面傾角Wi β i和權(quán)重平均偏離角Wi((α+β )/2) i的權(quán)重取向偏離角，再將各晶粒同類(lèi)別的權(quán)重偏離角相加，所得值SWiCipSWJi和SWi (( α+β )/2)i即為包括α試樣、β試樣和((α+β )/2)試樣的取向硅鋼試樣偏離角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，其特征在于:在步驟3)中，先將步驟I)中切取的取向硅鋼試樣(I)分割成若干個(gè)小片，再采用電子背散射衍射方法測(cè)量各小片中每個(gè)晶粒的取向(hkl) [UVff]0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，其特征在于:在步驟I)中，取向娃鋼試樣(I)大小為300mm X 30mm,在步驟3)中，每個(gè)小片大小為30mm X 30mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大晶粒取向硅鋼的織構(gòu)測(cè)量方法，其特征在于:在步驟O中，用彩色筆標(biāo)示出取向硅鋼試樣上(I)的晶界線。
【文檔編號(hào)】G01N23/203GK103954638SQ201410145045
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】周順兵, 王志奮, 韓榮東, 吳立新, 陳士華, 孫宜強(qiáng), 姚中海 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司