[發明專利]一種測量大晶粒硅鋼織構的分析方法

有效

• 申請號: 201410351806.5
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104155323A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 周順兵;王志奮;吳立新;陳士華;姚中海
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: G01N23/203
• 分類號: G01N23/203;G06F19/00;G06T7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平;陳懿

技術領域

本發明涉及大晶粒材料的測試方法，特別是涉及一種測量大晶粒硅鋼織構的分析方法。

背景技術

結晶物質由于外部環境所限，未能發育成具有規則形態的晶體，而只是結晶成顆粒狀，則形成晶粒。一個多晶體往往由多個單晶體集合形成，如果其中晶粒數目大且各晶粒的排列是完全無規則的統計均勻分布，即在不同方向上取向幾率相同，則該多晶集合體在不同方向上就會宏觀地表現出各種性能相同的現象。在形成過程中，由于受到外界的力、熱、電、磁等各種不同環境或加工工藝的影響，多晶集合體中各晶粒會沿著某些方向排列，在某些方向上呈現出聚集排列。這種組織結構及規則聚集排列狀態類似于天然纖維或織物的結構和紋理，故稱之為織構。

經過二次再結晶退火后的取向硅鋼具有這種典型的織構特征。常見的取向硅鋼往往其組成的晶粒為：肉眼清晰可見，但尺寸不均一。我們在分析取向硅鋼的晶粒時，目前經常采用的設備是電子背散射衍射(EBSD，Electron?Back-Scattered?Diffraction)、X-射線衍射儀等儀器配合掃描電子顯微鏡(SEM，Scaning?Electron?Microscope)。但是，這些儀器每次能夠測量的區域較小，一般僅僅只有幾個微米至十幾個毫米的范圍，只能掌握一個或幾個晶粒的信息，無法做到宏觀上對整個多晶體晶粒進行分析，這樣檢測出來的結果顯然不能代表整個材料的織構信息。

另外，大晶粒硅鋼的性能不光與各晶粒的取向有關系，同時也與各晶粒的大小有關系。因此，采用傳統方法所測結果，其織構信息與材料的性能之間沒有正確的對應關系。因此傳統的測量方法不能用于繪制大晶粒硅鋼試樣的反極圖。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種測量大晶粒硅鋼織構的分析方法，使測試結果與材料的性能之間可以建立正確的對應關系，測試結果能代表整個試樣的性能。

本發明提供的一種測量大晶粒硅鋼織構的分析方法，包括以下步驟：一、將硅鋼板制成電子背散射衍射待測試樣；二、切取電子背散射衍射待測試樣的待測區域，依據晶界區分該待測區域內各個晶粒；三、計算出每個晶粒的面積A_m，并測量計算出該樣品總待測區域的面積A_總；四、將該待測試樣做無織構化處理，計算出單個晶粒在待測區域上所占比例A₀；五、每個晶粒中用電子背散射衍射測試其晶粒取向(hkl)并取其絕對值；六、將測量得的每個晶粒的面積A_m除以該樣品總待測區域的面積A_總所得值，再除以A₀值，所得數值即為該晶粒在取向(hkl)的相對極密度的大小P_(hkl)；七、將晶粒在取向(hkl)上的相對極密度的P_(hkl)標示在反極圖中相應晶面的位置上，即得到電子背散射衍射待測試樣的反極圖。

在上述技術方案中，所述步驟三中，采用圖像分析儀測量計算出每個晶粒的面積A_m。

在上述技術方案中，所述步驟六中，如果一個晶粒的取向(hkl)與另一個晶粒的取向(hkl)相同，則這些晶粒在取向(hkl)的相對極密度的大小P_(hkl)進行相加后，標示在反極圖中相應晶面的同一位置上。

本發明測量大晶粒硅鋼織構的分析方法，具有以下有益效果：本發明既考慮了晶粒大小對材料性能的影響，也考慮了晶粒取向對材料性能的影響，并將這兩種影響因素結合起來，使測量結果與材料的性能之間可以建立正確的對應關系。采用電子背散射衍射技術測量晶粒取向，采用圖像分析儀來測量晶粒大小，并將兩者的結果結合起來進行計算，再將結果標示在反極圖上。

對于本領域技術人員來說，所測得的晶面的相對極密度的大小反映出本試樣測量面法向方向上各取向晶粒量的多少。

附圖說明

圖1為本發明測量大晶粒硅鋼織構的分析方法所選用的電子背散射衍射待測試樣的晶粒分布示意圖；；

圖2為本發明測量大晶粒硅鋼織構的分析方法測得的相對極密度P_(hkl)的反極圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本發明的限制。

在本發明的一個具體實施例中：由于硅鋼板待測面須為平板面，經過拋光等預處理符合電子背散射衍射測試要求。然后切取一塊為300毫米×30毫米的大晶粒硅鋼做電子背散射衍射待測試樣的待測區域。

如圖1所示，用記號筆標示出晶界，劃分各個晶粒；標示出的晶粒依次編號為1至48。