一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法技术

本发明专利技术提供了一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其中，以圆形表征晶粒的形状，以平均晶粒的直径表征晶粒尺寸，该方法包括如下步骤：于溶液中宏观侵蚀尺寸为a×b的m片取向硅钢成品板；记录单片取向硅钢成品板的平均晶粒数N；计算取向硅钢成品板二次再结晶的晶粒平均面积；确定直径D；本发明专利技术提供的测量方法简单、准确性高、误差小，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法
本专利技术涉及一种电力行业变压器铁心用材料的测定方法，具体涉及一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法。
技术介绍
作为制备电力变压器核心部件-铁心的材料取向硅钢，其磁性性能的优异与否直接影响到铁心的性能和电力变压器的传输效率。由于取向硅钢的制备技术冗长繁杂，需要经过冶炼、热轧、常化、脱碳、高温退火、涂覆绝缘涂层、平整退火等一系列的工序，所以对设备精度的要求非常高；目前随着电力传输的需求以及制备技术的日益提高，对取向硅钢成品板性能的要求也越来越高，成品板的厚度规格也越来越多，例如0.20mm、0.23mm、0.27mm、0.30mm、0.35mm等不同的厚度规格，而不同厚度规格的取向硅钢间的二次再结晶组织存在明显的差异。取向硅钢在制备过程中除了通常的Goss取向晶粒存在异常长大外，偏Goss和黄铜取向晶粒也存在发生异常长大的情形，厚度相同的取向硅钢片单位面积内的异常长大的晶粒个数越多，导致高温退火后单位面积内二次再结晶组织也越来越小，偏Goss和黄铜取向晶粒的异常长大，降低了Goss取向晶粒的锋锐度，不利于磁感的提高；因此需要提供一种有效测量取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸大小的方法来评价取向硅钢的磁性能。取向硅钢成品板二次再结晶晶粒尺寸的大小一般可以达到厘米级，尺寸在2～5cm范围内，少数晶粒尺寸能达到10cm左右，而且晶界粗糙度非常明显，晶粒形状不规则，平均晶粒尺寸的测量难度极大。为了表征取向硅钢成品板二次再结晶晶粒尺寸的大小，并获得磁性能与二次再结晶晶粒尺寸的对应关系，前人张静，金文旭和蒋奇武在“取向硅钢二次晶粒分布的一种表征方法”(《中国电工钢专业学术年会》，2010)一文中披露了从晶粒大小和形状分布两个方面定量描述了典型的取向硅钢二次晶粒，为取向硅钢二次晶粒的定量表征提供了一种方法；但该法需要采集晶粒面积、晶粒边数、圆度等诸多参数，计算方法复杂。另外适用的范围非常局限，由于普通取向硅钢的晶粒较小，而且晶界圆滑，但高磁感取向硅钢的晶界粗糙，晶粒的边数很难确定，因此这种方法一般适用于普通取向硅钢的测量分析，而不适用于高磁感取向硅钢二次再结晶晶粒尺寸的检测分析。此外，YangWang,Yun-BoXu和Yuan-XiangZhang等人在《磁性及磁性材料杂志》(JournalofMagnetismandMagneticMaterials,2015)上发表了“薄带取向硅钢显微组织和结构的研究进展”《Developmentofmicrostructureandtextureinstripcastinggrainorientedsiliconsteel》一文中公开了一种类似于截距的方法来说明取向硅钢二次再结晶晶粒尺寸，该方法一般适用于尺寸微米级的晶粒统计，对于大尺寸的二次再结晶晶粒尺寸的统计结果准确性略低，误差较大，而且直尺测量法只能定性评估不同取向硅钢片二次再结晶晶粒尺寸的差异，但不能定量分析；另外，该法是沿着轧向计算二次再结晶的晶粒尺寸，所以一般平均晶粒尺寸测量的结果偏大。因此，需要提供一种测量方法简单、准确性高、误差小，适用性广的取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法。
技术实现思路
为了解决现有测量方法存在的误差大、计算复杂及应用的局限性等问题，本专利技术提供了一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其测量方法简单、准确性高、误差小、应用范围广并且可初步评估平均晶粒尺寸与磁性能的对应关系。本专利技术通过如下技术方案实现：一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其中，以圆形表征晶粒的形状，以平均晶粒的直径表征晶粒尺寸，所述方法包括如下步骤：(1)于溶液中宏观侵蚀尺寸为a×b的m片取向硅钢成品板；(2)记录单片取向硅钢成品板的平均晶粒数N；(3)计算取向硅钢成品板的二次再结晶晶粒的平均面积；(4)确定直径D。优选的，所述溶液为20％-30％的百分质量浓度的盐酸水溶液。优选的，所述盐酸水溶液的体积为1500-2000ml。优选的，所述a为以mm计的取向硅钢成品板的轧向长度，所述b为以mm计的取向硅钢成品板的横向长度，a和b的单位为mm。优选的，所述m的取值范围为15-20片。优选的，所述宏观侵蚀包括：加热所述溶液中的取向硅钢成品板，获得取向硅钢二次再结晶宏观组织。优选的，于80-100℃下加热。优选的，所述宏观侵蚀时间为4-6min。优选的，所述步骤(2)包括：根据侵蚀的宏观组织，统计m片取向硅钢成品板的二次再结晶的晶粒数的平均值，记为单片取向硅钢成品板的平均二次再结晶晶粒数N。优选的，所述步骤(3)中，按式计算取向硅钢成品板的二次再结晶晶粒的平均面积。优选的，所述步骤(4)中，按式确定直径D。与最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：1、本专利技术提供的测量方法可以统计取向硅钢成品板样品中所有的晶粒，可准确得出平均晶粒尺寸，统计性高，误差小，避免了直尺测量法带来的误差。2、本专利技术提供的测量方法对取向硅钢成品板样品中晶粒组织的形状、晶界的粗糙度、晶界边数、晶粒尺寸等没有要求；适用于测量所有的取向硅钢，包括普通取向硅钢和高磁感取向硅钢，应用范围广。3、本专利技术提供的测量方法实现了取向硅钢成品板的平均晶粒尺寸与其磁性能的对应关系的初步评估；4、本专利技术提供的测量方法简单、方便、高效可靠，测量结果真实可靠。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明：实施例1：一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法1以圆形表征晶粒的形状，以平均晶粒的直径表征平均晶粒尺寸，所述方法包括如下步骤：(1)从取向硅钢卷中不同位置随机切取尺寸300×30mm(轧向×横向)的取向硅钢成品板15片；(2)将1500ml的质量浓度在20％的盐酸水溶液加热至80℃，然后加入所述取向硅钢成品板,宏观侵蚀4min后获得取向硅钢成品板二次再结晶宏观组织。(3)用肉眼观察侵蚀的宏观组织，统计15片取向硅钢成品板的二次再结晶的晶粒总数，其中，晶粒总数不包括二次再结晶的晶粒内部尺寸小的岛晶；以晶粒总数和取向硅钢成品板片数15的比值作为平均值，记为单片取向硅钢成品板的平均二次再结晶晶粒数N；(4)按式计算取向硅钢成品板二次再结晶晶粒的平均面积；(5)按式计算直径D。实施例2一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法2以圆形表征晶粒的形状，以平均晶粒的直径表征平均晶粒尺寸，所述方法包括如下步骤：(1)从取向硅钢卷中不同位置随机切取尺寸300×30mm(轧向×横向)的取向硅钢成品板17片；(2)将1800ml的质量浓度在25％的盐酸水溶液加热至90℃，然后加入所述取向硅钢成品板,宏观侵蚀5min后获得取向硅钢成品板二次再结晶宏观组织。(3)用肉眼观察侵蚀的宏观组织，统计17片取向硅钢成品板的二次再结晶的晶粒总数，其中，晶粒总数不包括二次再结晶的晶粒内部尺寸小的岛晶；以晶粒总数和取向硅钢成品板片数17的比值作为平均值，记为单片取向硅钢成品板的平均二次再结晶晶粒数N；(4)按式计算取向硅钢成品板二次再结晶晶粒的平均面积；(5)按式计算直径D。实施例3一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法3以圆形表征晶粒的形状，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其特征在于，其中，以圆形表征晶粒的形状，以平均晶粒的直径表征晶粒尺寸，所述方法包括如下步骤：(1)于溶液中宏观侵蚀尺寸为a×b的m片取向硅钢成品板；(2)记录单片取向硅钢成品板的平均晶粒数N；(3)计算取向硅钢成品板的二次再结晶晶粒的平均面积；(4)确定直径D。

【技术特征摘要】
1.一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其特征在于，其中，以圆形表征晶粒的形状，以平均晶粒的直径表征晶粒尺寸，所述方法包括如下步骤：(1)于溶液中宏观侵蚀尺寸为a×b的m片取向硅钢成品板；(2)记录单片取向硅钢成品板的平均晶粒数N；(3)计算取向硅钢成品板的二次再结晶晶粒的平均面积；(4)确定直径D。2.如权利要求1所述的一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其特征在于，所述溶液为20％-30％的百分质量浓度的盐酸水溶液。3.如权利要求2所述的一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其特征在于，所述盐酸水溶液的体积为1500-2000ml。4.如权利要求1所述的一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其特征在于，所述a为以mm计的取向硅钢成品板的轧向长度，所述b为以mm计的取向硅钢成品板的横向长度。5.如权利要求1所述的一种取向硅钢成品板二次再结晶平均晶粒尺寸的测量方法，其特征在于，所述m的取值范围为15-20片。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：何承绪，杨富尧，刘洋，高洁，吴雪，马光，韩钰，陈新，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，国家电网公司，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11