CN103575617A - 电工钢退火织构的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电工钢退火织构的评价方法，它包括以下步骤：1）{hkl}对磁感应强度所做贡献的计算；2）获得试样钢板的各个{hkl}的密度分数；3）计算织构判据。本发明的评价方法简便、实用，可以作为常规方法应用于各实验室。

Description

电工钢退火织构的评价方法

技术领域

本发明属于电工钢的生产和研究领域，尤其涉及一种电工钢退火织构的评价方法。

背景技术

在电工钢的生产和研究中，研究者需要对产品的工艺或配方进行评价，以改进工艺或配方，从而提高实物性能，因此为之而进行的织构分析，除了织构成分的分析，还应该包括对织构的优劣的评价。为此，上世纪70年代，有国外学者针对无取向电工钢提出利用被认定为有利织构和不利织构的织构密度之比—织构参数T_p=（p₁₀₀+p₃₁₀+p₂₁₀+p₁₁₀)/(p₁₁₁+p₁₁₂+p₃₂₁+p₃₃₂)来评价无取向电工钢织构的优劣（式中p和下标分别是晶面轴密度和该晶面的指数）。但这个参数很简陋，舍弃了很多信息，并且晶面的选项也欠妥。

发明内容

本发明拟解决的技术问题是：提供一种简便且实用的电工钢退火织构的评价方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

电工钢退火织构优劣的评价方法，它包括以下步骤：

1）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献：

1a）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献fb

利用下述公式（1）至（3）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b；

$E\&ap;E_0+E_1(A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2)+E_2{A}_1^2{A}_2^2{A}_3^2---\left(1\right)$

$f_p=\frac{E-E_0}{E_1}\&ap;A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2---\left(2\right)$

f_b=（1-f_p)    （3）

上述（1）至（3）中，A₁、A₂和A₃分别是磁化强度矢量与三个晶轴的方向余弦，E₀、E₁和E₂为各向异性能，f_p为单晶体在被磁化过程中所消耗的各向异性能的相对值，f_b为<uvw>对磁感应强度所做的贡献；

1b）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b

首先，将f_b值作为Y值，并将与该f_b对应的<uvw>与某设定参考晶向之间的夹角作为X值，X值和Y值可以确定一个坐标点，将{hkl}上的各个<uvw>对应的坐标点连接而形成f_b分布曲线，然后计算上述分布曲线与两个坐标轴围成的面积，并以{100}的分布曲线的面积为分母、其它{hkl}上的分布曲线的面积为分子，所得比值即为该{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

1c）重复步骤1b），可以分别得到各{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

2）利用X-射线反极图法，中子射线反极图法或EBSD法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的密度值并计算它们的和，然后用此和分别除各个{hkl}晶面的密度值，获得{hkl}晶面的密度分数F_c；

3）根据公式（4）计算织构判据：相对磁感应强度B_rel：

B_rel＝ΣF_bF_c    (4)。

在上述方案中，步骤2）中是利用X-射线反极图法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的密度值。

本发明的有益效果是：本发明的评价方法简便、实用，可以作为常规方法应用于各实验室。

附图说明

图1为{100}晶面的f_b分布曲线，各点上的数字是所属晶向<uvw>。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。当然，下述实施例不应理解为对本发明的限制。

本实施例提供一种电工钢退火织构的评价方法，它包括以下步骤：

1）计算{hkl}对磁感应强度所做贡献：

1a）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b

利用下述公式（1）至（3）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b；

$E\&ap;E_0+E_1(A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2)+E_2{A}_1^2{A}_2^2{A}_3^2---\left(1\right)$

$f_p=\frac{E-E_0}{E_1}\&ap;A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2---\left(2\right)$

f_b=（1-f_p)    （3）

上述（1）至（3）中，A₁、A₂和A₃分别是磁化强度矢量与三个晶轴的方向余弦，E₀、E₁和E₂为各向异性能（常数），f_p为单晶体在被磁化过程中所消耗的各向异性能的相对值，f_b为<uvw>对磁感应强度所做的贡献；

1b）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b

首先，将f_b值作为Y值，并将与该f_b对应的<uvw>与某设定参考晶向之间的夹角作为X值，X值和Y值可以确定一个坐标点，将{hkl}上的各个<uvw>对应的坐标点连接而形成f_b分布曲线（如图1所示为{100}晶面的f_b分布曲线），然后计算上述分布曲线与两个坐标轴围成的面积，并以{100}的分布曲线的面积为分母、其它{hkl}分布曲线的面积S为分子计算它们的比值，所得结果即为该{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

1c）重复步骤1b），可以分别得到其他{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

2）利用X-射线反极图法，中子射线反极图法或EBSD法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的密度值并计算他们的和，然后用此和分别除各个{hkl}晶面的密度值，获得{hkl}晶面的密度分数F_c；

3）根据公式（4）计算织构判据-相对磁感应强度B_rel：

B_rel＝ΣF_bF_c    (4)

上述（4）式中的F_b和F_c分别是{hkl}晶粒对磁感应强度的贡献和密度分数。

上述方案中，所述步骤2）中，F_c是利用X-射线反极图法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的密度值。

本实施例选取0#试样、1#试样、及2#三个试样来具体说明。其中，0#试样是经过常化的W10钢，1#试样是未经过常化的W10G钢，2#试样是经过常化的W10G钢。

首先，利用上述步骤1）计算出各个{hkl}晶面的F_b值，这些值可作为常数保留以备后用，如表1所示；

其次，在一台X-射线或中子射线衍射仪上，精确地测量一张法向反极图，得到类似于表1所列的三个试样的各个{hkl}的密度并求和，然后计算如表2所列的各个{hkl}的密度分数F_c：

表1利用X-射线反极图法测定的{hkl}的密度

表2利用表1计算的{hkl}的密度分数F_c

表3根据公式（4）计算的判据B_rel及与织构参数T_p和磁感应强度B50

3）根据公式（4）计算织构判据B_rel（如表3所示）。

有了判据B_rel，试样间织构的优劣就一目了然了，因为只要比较判据B_rel的大小即可评价试样织构的优劣。

了解以下关于相对磁感的几个特殊值，对于织构的评价是有益的：

1.理想最佳值：B_rel=1；理论最小值：B_rel=0.8580。

从表3的结果可见，2#试样的B_rel值最大，因此判定其织构最优，0#试样的B_rel值最小，故判定其织构最差。三个试样的B_rel与B50值的大小有很好的对应关系，而T_p值与B₅₀之间就没有对应关系。这表明，本方法用来评价织构比原来的方法好。

需要说明的是，本方法仅仅是用来评定织构的优劣的，不是用来评价磁性能的，更不能取代实际磁性能的测量。

Claims (2)

1.电工钢退火织构的评价方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献：

1a）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b

利用下述公式（1）至（3）计算<uvw>对磁感应强度所做的贡献f_b；

$E\&ap;E_0+E_1(A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2)+E_2{A}_1^2{A}_2^2{A}_3^2---\left(1\right)$

$f_p=\frac{E-E_0}{E_1}\&ap;A_1^2{A}_2^2+A_2^2{A}_3^2+A_3^1{A}_1^2---\left(2\right)$

f_b=（1-f_p)    （3）

上述（1）至（3）中，A₁、A₂和A₃分别是磁化强度矢量与三个晶轴的方向余弦，E₀、E₁和E₂为各向异性能，f_p为单晶体在被磁化过程中所消耗的各向异性能的相对值，f_b为<uvw>对磁感应强度所做的贡献；

1b）计算{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b

首先，将f_b值作为Y值，并将与该f_b对应的<uvw>与某设定参考晶向之间的夹角作为X值，X值和Y值可以确定一个坐标点，将{hkl}上的各个<uvw>对应的坐标点连接而形成f_b分布曲线，然后计算上述分布曲线与两个坐标轴围成的面积，并以{100}的分布曲线的面积为分母、其它{hkl}上的分布曲线的面积为分子，所得比值即为该{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

1c）重复步骤1b），可以分别得到各{hkl}对磁感应强度所做的贡献F_b；

2）利用X-射线反极图法，中子射线反极图法或EBSD法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的密度值并计算他们的和，然后用此和分别除各个{hkl}晶面的密度值，获得{hkl}晶面的密度分数Fc；

3）根据公式（4）计算织构判据：相对磁感应强度B_rel：

B_rel＝ΣF_bF_c    (4)。

2.如权利要求1所述的电工钢退火织构的评价方法，其特征在于，所述步骤2）中是利用X-射线反极图法获得试样钢板的各个{hkl}晶面的密度值。

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