[发明专利]一种测量大晶粒硅钢织构的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及大晶粒材料的测试方法，特别是涉及一种测量大晶粒硅钢织构的分析方法。

背景技术

结晶物质由于外部环境所限，未能发育成具有规则形态的晶体，而只是结晶成颗粒状，则形成晶粒。一个多晶体往往由多个单晶体集合形成，如果其中晶粒数目大且各晶粒的排列是完全无规则的统计均匀分布，即在不同方向上取向几率相同，则该多晶集合体在不同方向上就会宏观地表现出各种性能相同的现象。在形成过程中，由于受到外界的力、热、电、磁等各种不同环境或加工工艺的影响，多晶集合体中各晶粒会沿着某些方向排列，在某些方向上呈现出聚集排列。这种组织结构及规则聚集排列状态类似于天然纤维或织物的结构和纹理，故称之为织构。

经过二次再结晶退火后的取向硅钢具有这种典型的织构特征。常见的取向硅钢往往其组成的晶粒为：肉眼清晰可见，但尺寸不均一。我们在分析取向硅钢的晶粒时，目前经常采用的设备是电子背散射衍射(EBSD，Electron Back-Scattered Diffraction)、X-射线衍射仪等仪器配合扫描电子显微镜(SEM，Scaning Electron Microscope)。但是，这些仪器每次能够测量的区域较小，一般仅仅只有几个微米至十几个毫米的范围，只能掌握一个或几个晶粒的信息，无法做到宏观上对整个多晶体晶粒进行分析，这样检测出来的结果显然不能代表整个材料的织构信息。

另外，大晶粒硅钢的性能不光与各晶粒的取向有关系，同时也与各晶粒的大小有关系。因此，采用传统方法所测结果，其织构信息与材料的性能之间没有正确的对应关系。因此传统的测量方法不能用于绘制大晶粒硅钢试样的反极图。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种测量大晶粒硅钢织构的分析方法，使测试结果与材料的性能之间可以建立正确的对应关系，测试结果能代表整个试样的性能。

本发明提供的一种测量大晶粒硅钢织构的分析方法，包括以下步骤：一、将硅钢板制成电子背散射衍射待测试样；二、切取电子背散射衍射待测试样的待测区域，依据晶界区分该待测区域内各个晶粒；三、计算出每个晶粒的面积A_m，并测量计算出该样品总待测区域的面积A_总；四、将该待测试样做无织构化处理，计算出单个晶粒在待测区域上所占比例A₀；五、每个晶粒中用电子背散射衍射测试其晶粒取向(hkl)并取其绝对值；六、将测量得的每个晶粒的面积A_m除以该样品总待测区域的面积A_总所得值，再除以A₀值，所得数值即为该晶粒在取向(hkl)的相对极密度的大小P_(hkl)；七、将晶粒在取向(hkl)上的相对极密度的P_(hkl)标示在反极图中相应晶面的位置上，即得到电子背散射衍射待测试样的反极图。

在上述技术方案中，所述步骤三中，采用图像分析仪测量计算出每个晶粒的面积A_m。

在上述技术方案中，所述步骤六中，如果一个晶粒的取向(hkl)与另一个晶粒的取向(hkl)相同，则这些晶粒在取向(hkl)的相对极密度的大小P_(hkl)进行相加后，标示在反极图中相应晶面的同一位置上。

本发明测量大晶粒硅钢织构的分析方法，具有以下有益效果：本发明既考虑了晶粒大小对材料性能的影响，也考虑了晶粒取向对材料性能的影响，并将这两种影响因素结合起来，使测量结果与材料的性能之间可以建立正确的对应关系。采用电子背散射衍射技术测量晶粒取向，采用图像分析仪来测量晶粒大小，并将两者的结果结合起来进行计算，再将结果标示在反极图上。

对于本领域技术人员来说，所测得的晶面的相对极密度的大小反映出本试样测量面法向方向上各取向晶粒量的多少。

附图说明

图1为本发明测量大晶粒硅钢织构的分析方法所选用的电子背散射衍射待测试样的晶粒分布示意图；；

图2为本发明测量大晶粒硅钢织构的分析方法测得的相对极密度P_(hkl)的反极图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

在本发明的一个具体实施例中：由于硅钢板待测面须为平板面，经过抛光等预处理符合电子背散射衍射测试要求。然后切取一块为300毫米×30毫米的大晶粒硅钢做电子背散射衍射待测试样的待测区域。

如图1所示，用记号笔标示出晶界，划分各个晶粒；标示出的晶粒依次编号为1至48。