Die Rolle des Inhibitorverhaltens beim abnormen Wachstum von Goss-Kristallen in kornorientiertem Siliziumstahl: Experimente und Modellierung

Die Rolle des Inhibitorverhaltens beim abnormen Wachstum von Goss-Kristallen während der sekundären Rekristallisation wurde in Kombination mit experimentellen Beobachtungen und Simulationen des Phasenfeldmodells in kornorientiertem Siliziumstahl untersucht. Die Frequenzvorteile sowohl der HE (High Energy) als auch der CSL (Coincidence Site Lattice) Korngrenzen um Goss-Kristalle im Vergleich zur Matrix wurden identifiziert, mit Frequenzvorteilen von ∼15% bzw. ∼2%. Es wird angenommen, dass die HE-Korngrenze in dieser Studie eine wichtigere Rolle beim abnormalen Kornwachstum spielt als die CSL-Korngrenze. Die Verteilung der Grenzencharaktere war notwendig, aber nicht ausreichend für das abnormale Wachstum von Goss-Kristallen. Ein angemessenes Inhibitorverhalten war eine Voraussetzung für die sekundäre Rekristallisation. Der anfängliche Gehalt und die Stabilität des Inhibitors spielten eine Schlüsselrolle bei der Stabilisierung der Matrix, was vorteilhafte feine Kristalle um Goss-Kristalle gewährleistete. Wenn die Inhibitorkraft jedoch schnell abnahm, konnten die Matrixkristalle offensichtlich wachsen, was zu gröberen Kristallkolonien mit Würfel-, 112-, 111-, 411- und 210-Orientierung führte, was das abnormale Wachstum von Goss-Kristallen weiter behinderte. Die potenziellen Goss-Kristalle mit unterschiedlichen Fehlorientierungen konkurrierten während der sekundären Rekristallisation miteinander, und der exakte Goss-Kristall zeigte einen deutlichen Wachstums Vorteil. Nur mit einer angemessenen Pinning-Kraft und Korngrenzencharakter kann eine perfekte sekundäre Rekristallisation erreicht werden. Die vorliegenden Ergebnisse können als Leitfaden zum Verständnis und zur präzisen Kontrolle des Phänomens des abnormalen Kornwachstums dienen.