硅钢热轧过程的有限元模拟与显微组织分析

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1、摘要本文选用Fe一3．2％Si钢作实验材料，通过改变轧制温度和压下量获得热轧硅钢片；并对硅钢的轧制受力变形过程、热轧硅钢片的显微组织及织构分布进行了研究分析。应用DEFORM软件对硅钢轧制变形的应力应变分布进行了有限元数值模拟，结果表明，从试样的表面层至中心层，应力应变逐渐变小。根据应力应变的模拟结果，有针对性地选择试样的特殊部位进行显微组织与织构分析，从而大大简化了整个分析过程。通过对硅钢片显微组织的观察发现，热轧淬火后，试样内的晶粒均沿轧向被拉长，并且随着压下量的增大，这种现象越明显，表明热轧后晶粒并没有发生再结晶。根据带

2、状组织形貌判断得出，780"C$Lf#0过程中，可能发生了DIFT相变。利用蚀坑法与EBSD法对不同条件热轧后试样的织构分布进行了检测。通过对检测结果的比较、分析，并结合热轧过程的受力变形分析结果，归纳总结出一种有利于(110)取向晶粒形成的轧制条件。即，在780。c时，Fe一32％si钢在碳含量合适的条件下，经过60％轧制后，次表层获得了相对较强的(1lo)取向。本文的研究结果为立方织构硅钢片的织构形成与控制研究提供了有益的参考。关键词：硅钢；有限元数值模拟；显微组织；织构上海大学硕士学位论文ABSTRACTInthispa

3、per,Fe·3．2％SisteelwasusedtobetheexperimentalmaterialandtoobtainhotrolledSi—steelsheetsunderdifferentrollingtemperaturesandrollingreductions．TheprocessofrollingdeformationofSi-steel，microstructureandthetexturedistributionofhotrolledSi-steelsheetsareinvestigated．Thedi

4、stributionofthestressandstrainduringthehotrollingofSi—steelarediscribedbyvirtueofDEFORM(DesignEnvironmentforForming)software’Sfinitesimulation．Theresultsofthesimulationshowthatthestressandstrainreducegraduallyfromthesurfacelayertothecentrallayerofthespecimens．Basedo

5、nsimulationresults，theparticularpostionsofthespecimensarechosenandtheirmicrostructureandtextureareanalysed．Thissimulationgreatlysimplifiestheanalysisprocess．Bytheobservationofmicrostructure，thegrainsofthespecimensquenchedafterhotroilingareelongatedandwimtheincreasin

6、gofreductionthisphenomenonbecomesmoreobvious，whichmeansnonerecrystallationhappenedinthespecimens．Accordingtothebandstructure’smorphologyofspecimensrolledat780"C，DIFT(DeformationInducedFerriteTransformation)isthoughttohappen．UsingEtch-pitandEBSD(ElectronBackScaRedngD

7、iffraction)methods，thedistributionoftextureiSexaminedinthehotrolledSi．steelsheetsobtainedfromdifferentrollingconditions．Bycomparingandanalyzingtheresults，togetherwiththedeformationsimulationofthehotrollingprocess，arollingconditionisaRainedwhichisinfavorofobtaining(1

8、10)orientedgrains．Namely,atrollingtemperatureof780"Candrollingreductionof60％，develops(110)orientationinthesubsurfacelayerofFe-3．2％Sisteels