取向硅钢是电力行业重要的功能性材料，因其工艺窗口窄、研制难度大等特点，被称为“钢铁产品皇冠上的明珠”，主要用于电机、变压器设备最核心部件——铁芯的制造。何谓“取向”？宝钢股份副总智西魏幽默地打了一个比方：怎么样让一个非钢铁的人懂，想象一下你和面的时候，撒一把黑芝麻在里边，要求你把这些芝麻的朝向都朝一个固定方向！作为取向硅钢重要的性能指标——铁损，是影响铁芯制造是否高效节能的关键因素，合理控制取向硅钢的织构有利于降低材料的铁损，提高电机效率。据统计，中国电机总耗电量超过3万亿KW•h，占全社会总用电量的64%。如果将所有电动机效率提高5%，则全年可节约电量达765亿KW•h。电动机是各种设备的动力源，推广高效电机的同时，还可以带动风机、水泵、压缩机等设备提高能效，提升我国整个装备制造业水平。
　　长期以来，我国电机和变压器设备所需的高端取向硅钢一直依赖进口，近年来国内许多硅钢研究者都致力于开发高效电机用的硅钢产品，摸索实现硅钢片高效化的具体措施。2016年宝钢自主研制的B27R080和B30R090两个牌号高端取向硅钢新品全球首发，代表了当前世界同规格取向硅钢制造技术的最高水平。
　　取向硅钢是Si含量为3%的软磁材料，硅铁单晶体的磁性是各向异性的，取向硅钢之所以有良好的磁性能这和其特殊的织构类型有很大关系，取向硅钢在高温退火后要求形成单一的高斯织构及{110}<001>织构组分。（110）面平行于轧面，<100>易磁化方向平行于轧向，具有高斯织构的硅钢片沿轧制方向具有最好的磁性，而且铁芯损失也比较低。
　　极图和反极图是表征和分析织构的主要方法。极图就是表示被测材料中各个晶粒的某一选定面的取向分布的图形。以晶体的三个晶轴作为参照坐标架，而将各晶粒平行材料特征外观方向的晶向均标于其中，从而表现了该特征外观方向在晶体学空间里分布。取向分布函数突破了传统上的用一维或二维空间描述三维取向分布的方法，建立了一个三维空间来描述晶体取向分布，直接给出晶粒的取向分布，能确切、定量地给出被测材料的织构组分。
　　宁波材料所2016年7月投入运行的二位面探X射线衍射仪可以完成极图、反极图的测绘以及三维取向分布函数。传统的X射线衍射仪对衍射平面外的衍射数据在多数情况下会被忽略，而面探测器可以同时记录整个或者大部分衍射圆锥上的衍射数据。在织构测试时，将面探测器定位于被测反射面衍射角2theta处，在测量过程探测器中保持不动，试样绕尤拉环中心轴做PHI角转动，绕是阳台中心轴做CHI角转动，以使试样中每个晶粒都有机会处于衍射位置。因此，基于二位面探X射线衍射仪可以很方便地实现金属材料的织构检测，对于研究金属材料的织构具有实际意义。

取向硅钢材料

宁波材料所二位面探X射线衍射仪