稀土Y微合金化6.5%Si高硅钢增韧增塑机理及热轧温轧组织与织构演变研究
发布时间：2021-02-08 01:05
高硅钢具有低铁损、高磁导率和近乎于零的磁致伸缩等优良软磁性能,然而高硅钢在低温下容易形成B2和DO3有序相,导致严重的硬脆性,难以通过传统的加工方法进行大批量生产,阻碍了高硅钢的工业化生产和实际推广应用。因此,本文以无稀土和含0.03wt%Y的两种Fe–6.5wt%Si高硅钢为研究对象,开展了高温拉伸实验、热压缩实验和热轧温轧实验,系统研究了稀土Y对Fe–6.5wt%Si高硅钢塑韧性的影响,建立了两种高硅钢的本构方程和热加工图,基于热加工图进行了热轧和温轧实验,研究了稀土Y对Fe–6.5wt%Si高硅钢热轧温轧组织与织构演变的影响,主要研究结果如下:（1）稀土Y起到了细化锻坯晶粒的作用,减小了有序相畴尺寸,降低了有序度,从而降低了其硬度。稀土Y提高了高硅钢在200800℃的延伸率、断面收缩率和抗拉强度,添加稀土Y后,Fe–6.5wt%Si高硅钢塑韧性的提高可归因于晶粒细化和有序度降低。（2）稀土Y提高了高硅钢在600900℃和0.0110 s-1变形条件范围内的平均热变形激活能...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
局部Fe-Si二元相图[8]
第一章绪论3Fe-Si合金中可能出现的晶体结构如图1.2所示[10]，图1.2(a)的晶胞包含8个立方铁素体晶体结构，如图1.2(a)所示，如果各白球(Fe原子)位置被Si原子占位的可能性都相同，即为A2结构；如果Si原子以更大的可能性在如图1.2(b)中所示实心黑球位置实现占位时，此时即为B2结构；低温下如果Si原子以更大可能性在如图1.2(c)中所示实心灰球位置实现占位时，即为DO3结构，通过Fe-Si合金晶体结构中Si原子在指定原子位置占位可能性变化和二级相变的形式完成无序结构A2与有序结构B2、DO3之间在不同温度下的转变。图1.2Fe-Si合金中可能出现的晶体结构[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构如图1.3为上述三种晶体结构在{011}面上的柏氏矢量示意图，{011}面为常规bcc结构最密排面，即发生塑性变形时主要滑移面，<111>方向是最密排方向，即发生塑形变形时位错柏氏矢量b的方向[10]。从图2.4中可看出B2结构中b约为A2结构的两倍，而DO3结构中b约为B2结构的两倍，也就是A2结构的四倍，相比B2结构来说，DO3结构要完成变形就显得更加困难，DO3使得高硅钢变形初期的塑性变形能力相比B2又极大地降低[1]。故DO3结构塑韧性最差，B2结构次之，而A2结构则有利于高硅钢的塑性软化，对于提高塑韧性有很大的积极作用。图1.3高硅钢中不同结构的{011}面及伯氏矢量[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构1.2.3高硅钢轧制法制备工艺由于高硅钢在较低温度下会出现B2和DO3有序硬脆相，使得高硅钢变得硬且脆，低温下加工性能急剧恶化，导致冷加工变形时候容易出现开裂，难以利用常规轧制工艺轧
第一章绪论3Fe-Si合金中可能出现的晶体结构如图1.2所示[10]，图1.2(a)的晶胞包含8个立方铁素体晶体结构，如图1.2(a)所示，如果各白球(Fe原子)位置被Si原子占位的可能性都相同，即为A2结构；如果Si原子以更大的可能性在如图1.2(b)中所示实心黑球位置实现占位时，此时即为B2结构；低温下如果Si原子以更大可能性在如图1.2(c)中所示实心灰球位置实现占位时，即为DO3结构，通过Fe-Si合金晶体结构中Si原子在指定原子位置占位可能性变化和二级相变的形式完成无序结构A2与有序结构B2、DO3之间在不同温度下的转变。图1.2Fe-Si合金中可能出现的晶体结构[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构如图1.3为上述三种晶体结构在{011}面上的柏氏矢量示意图，{011}面为常规bcc结构最密排面，即发生塑性变形时主要滑移面，<111>方向是最密排方向，即发生塑形变形时位错柏氏矢量b的方向[10]。从图2.4中可看出B2结构中b约为A2结构的两倍，而DO3结构中b约为B2结构的两倍，也就是A2结构的四倍，相比B2结构来说，DO3结构要完成变形就显得更加困难，DO3使得高硅钢变形初期的塑性变形能力相比B2又极大地降低[1]。故DO3结构塑韧性最差，B2结构次之，而A2结构则有利于高硅钢的塑性软化，对于提高塑韧性有很大的积极作用。图1.3高硅钢中不同结构的{011}面及伯氏矢量[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构1.2.3高硅钢轧制法制备工艺由于高硅钢在较低温度下会出现B2和DO3有序硬脆相，使得高硅钢变得硬且脆，低温下加工性能急剧恶化，导致冷加工变形时候容易出现开裂，难以利用常规轧制工艺轧
本文编号：3023125
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
局部Fe-Si二元相图[8]
第一章绪论3Fe-Si合金中可能出现的晶体结构如图1.2所示[10]，图1.2(a)的晶胞包含8个立方铁素体晶体结构，如图1.2(a)所示，如果各白球(Fe原子)位置被Si原子占位的可能性都相同，即为A2结构；如果Si原子以更大的可能性在如图1.2(b)中所示实心黑球位置实现占位时，此时即为B2结构；低温下如果Si原子以更大可能性在如图1.2(c)中所示实心灰球位置实现占位时，即为DO3结构，通过Fe-Si合金晶体结构中Si原子在指定原子位置占位可能性变化和二级相变的形式完成无序结构A2与有序结构B2、DO3之间在不同温度下的转变。图1.2Fe-Si合金中可能出现的晶体结构[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构如图1.3为上述三种晶体结构在{011}面上的柏氏矢量示意图，{011}面为常规bcc结构最密排面，即发生塑性变形时主要滑移面，<111>方向是最密排方向，即发生塑形变形时位错柏氏矢量b的方向[10]。从图2.4中可看出B2结构中b约为A2结构的两倍，而DO3结构中b约为B2结构的两倍，也就是A2结构的四倍，相比B2结构来说，DO3结构要完成变形就显得更加困难，DO3使得高硅钢变形初期的塑性变形能力相比B2又极大地降低[1]。故DO3结构塑韧性最差，B2结构次之，而A2结构则有利于高硅钢的塑性软化，对于提高塑韧性有很大的积极作用。图1.3高硅钢中不同结构的{011}面及伯氏矢量[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构1.2.3高硅钢轧制法制备工艺由于高硅钢在较低温度下会出现B2和DO3有序硬脆相，使得高硅钢变得硬且脆，低温下加工性能急剧恶化，导致冷加工变形时候容易出现开裂，难以利用常规轧制工艺轧
第一章绪论3Fe-Si合金中可能出现的晶体结构如图1.2所示[10]，图1.2(a)的晶胞包含8个立方铁素体晶体结构，如图1.2(a)所示，如果各白球(Fe原子)位置被Si原子占位的可能性都相同，即为A2结构；如果Si原子以更大的可能性在如图1.2(b)中所示实心黑球位置实现占位时，此时即为B2结构；低温下如果Si原子以更大可能性在如图1.2(c)中所示实心灰球位置实现占位时，即为DO3结构，通过Fe-Si合金晶体结构中Si原子在指定原子位置占位可能性变化和二级相变的形式完成无序结构A2与有序结构B2、DO3之间在不同温度下的转变。图1.2Fe-Si合金中可能出现的晶体结构[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构如图1.3为上述三种晶体结构在{011}面上的柏氏矢量示意图，{011}面为常规bcc结构最密排面，即发生塑性变形时主要滑移面，<111>方向是最密排方向，即发生塑形变形时位错柏氏矢量b的方向[10]。从图2.4中可看出B2结构中b约为A2结构的两倍，而DO3结构中b约为B2结构的两倍，也就是A2结构的四倍，相比B2结构来说，DO3结构要完成变形就显得更加困难，DO3使得高硅钢变形初期的塑性变形能力相比B2又极大地降低[1]。故DO3结构塑韧性最差，B2结构次之，而A2结构则有利于高硅钢的塑性软化，对于提高塑韧性有很大的积极作用。图1.3高硅钢中不同结构的{011}面及伯氏矢量[10](a)A2结构；(b)B2结构；(c)DO3结构1.2.3高硅钢轧制法制备工艺由于高硅钢在较低温度下会出现B2和DO3有序硬脆相，使得高硅钢变得硬且脆，低温下加工性能急剧恶化，导致冷加工变形时候容易出现开裂，难以利用常规轧制工艺轧
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