[发明专利]硅钢织构测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅钢的测量方法，具体地指一种硅钢织构测量方法。

背景技术

取向硅钢是广泛应用于电力、电子工业的重要软磁材料。如果获得了择优取向，个体晶粒的排列使其<001>轴几乎与钢板轧向平行，可降低取向硅钢的铁损，提高导磁率，增大易磁化方向的磁路，使材料更适用于发电和配电变压器等应用领域，因此改善织构是降低铁损和提高导磁率的有效途径。

研究硅钢在热轧、常化、脱碳退火等不同工序的钢板的织构是控制硅钢生产工艺的关键，最终决定硅钢的性能。取向硅钢最显著的特点是从热轧工艺开始从样品表面到中心就存在织构差异（称织构梯度）。因此，织构沿板厚方向的分布情况是研究钢板织构的一项重要指标。轧制板材的晶粒同时受到拉力和压力的作用，因此常以某些晶体学方向<uvw>平行轧向，同时还以某些晶面{hkl}平行于轧面，形成板织构。板织构常用{hkl}<uvw>表示。

通常测定沿钢板厚度方向的织构变化主要过程如下：对钢板采用机械研磨、线切割或化学腐蚀等方法进行减薄，减薄到规定厚度后，用X射线衍射仪测量钢板表面的织构。测量完不同厚度的织构后，即可得出沿板厚方向的织构变化情况。但是，这种方法存在以下一些问题：

1、制样困难，要取得不同厚度位置的试样，需要用不同减薄方法，主要制样方法的缺点如下：机械研磨时间较长，且研磨面难以始终保持一个平面；化学腐蚀则难以控制腐蚀时间和厚度；线切割需要使用专门切割设备；

2、检测周期长，由于测量过程需要试样减薄→X射线测量反复进行，因此周期较长；

3、只能测有限的几个典型厚度位置的织构，如板厚1/4和中心等，如需增加测量的厚度位置，则会明显延长测量时间。

因此，用传统的X射线测量沿钢板厚度方向的织构，存在制样困难、周期长、测量点少、测量误差较大等问题。

另外，传统的织构测量方法如X射线衍射（XRD）只能测量宏观的织构，无法测量微区或每个晶粒的取向关系。而且，用XRD测量ODF图进行定量计算结果误差较大。测量织构的方法的另一种方法采用EBSD，即电子背散射衍射(electron backscatter diffraction)，能测量微区的晶粒取向分布图，但是存在测量范围相对较小、误差较大的问题。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种       运用了EBSD的硅钢织构测量方法，同时克服了该技术测量范围小、误差较大的问题。

为实现上述目的，本发明硅钢织构测量方法，步骤如下：

A）取硅钢板试样制备成EBSD分析试样；

B）用扫描电镜配备的EBSD设备测量试样纵截面的取向分布图，厚度范围从钢板表面至板厚中心，测量至少3个不同厚度位置的半板厚区域的取向分布图；

C）测量完成后用分析软件，将测量区域沿钢板表面至板厚中心分成至少10个等面积区域，经分析依次得到从表面到板厚中心的不同位置区域的ODF图（取向分布函数）；

D）通过得到不同位置区域的ODF图，经过分析软件计算各个{hkl}<uvw>织构强度，而各晶面{hkl}强度为该{hkl}晶面下所有{hkl}<uvw>的强度之和，通过下面公式计算{hkl}晶面的密度分数f(hkl)，即f(hkl)=某一{hkl}晶面的强度/所有{hkl}晶面的强度之和；

E）对其他厚度位置的半板厚区域的取向分布图分析重复步骤C）和D），对不同区域同厚度位置的{hkl}晶面的密度分数f(hkl)取平均值；

F）根据钢板表面至板厚中心不同区域的{hkl}晶面的密度分数f(hkl)平均值，运用绘图软件，得到织构沿板厚方向分布的数据图。

本发明克服了常规X射线测量的缺陷，提高了分析的可靠性和精度，是一种相对方便和精确地测量沿钢板厚度方向的织构方法，具有以下优点：

1）制样相对方便，常规的金相试样制备方法后，再进行去除应力的电解抛光，即可完成EBSD制样；

2）测量方便和快捷，运用EBSD设备可以很容易完成对从钢板表面至板厚中心的截面取向分布图的测量；

3）对于每一区域是测量ODF图，比测量反极图更加的准确，而且，可以准确计算ODF图中各个{hkl}<uvw>织构的强度，从而计算各晶面{hkl}的密度分数。而且，用EBSD测量ODF图进行定量容易计算。