压缩机电机用无取向硅钢二次退火组织和磁性能

对不同成分体系的无取向硅钢进行相同工艺的二次退火试验，研究了不同成分体系的无取向硅钢二次退火后组织和磁性能的演变规律。结果表明，二次退火能进一步增大无取向硅钢的铁素体晶粒尺寸，提升磁性能。二次退火后无取向硅钢磁性能的提升潜力与无取向硅钢的成分体系有关，与成品退火温度无关。其中，高Al成分体系的无取向硅钢二次退火后铁素体晶粒更易长大，平均晶粒尺寸达到159μm,铁损降幅最大，达到了1.14 W/kg,磁性能最优；除此之外，二次退火还能显著提升无取向硅钢在低磁场强度下的磁感应强度，进而提高无取向硅钢在低磁场强度下的磁导率；在电机工作磁感0.5～1.5 T区间内，二次退火后无取向硅钢的磁导率明显高于二次退火前。针对需要二次退火的压缩机电机铁芯，采用高Al成分体系的无取向硅钢有助于提升电机性能。     

退火工艺对无取向硅钢晶粒尺寸和织构强度的影响

围绕无取向硅钢的退火工艺展开叙述,综述了近20年国内外学者在退火温度、退火时间、加热速率、退火气氛方面对无取向硅钢晶粒尺寸和织构强度影响的研究工作;对比分析了退火热处理前后冷轧板组织与织构演变过程存在的差异,并对目前无取向硅钢退火过程中晶粒、织构的演变特征进行归纳总结。     

Nb对低温取向硅钢高斯织构演变的影响

采用电子背散射衍射仪(EBSD)分析了Nb对取向硅钢热轧板、中间退火板、脱碳退火板及高温退火板的厚度方向晶粒尺寸、织构类型及体积分数的影响。结果表明,取向硅钢中添加Nb元素,得到纳米级NbCN与MnS与Cu_2S复合析出相,热轧板、中间退火与脱碳退火板晶粒细化。含Nb取向硅钢热轧板表层与次表层含有较高体积分数的{110}001Goss织构,热轧板中心层与脱碳退火板含有较高含量的γ纤维织构{111}112和{111}110。含Nb取向硅钢高温退火后Goss织构体积分数达到74.6%,而不含Nb取向硅钢Goss织构体积分数只有39.7%。     

二次冷轧中间退火对基于CSP工艺的取向硅钢组织及织构的影响

在实验室模拟CSP工艺条件下制备了取向硅钢,研究了二次冷轧中间退火工艺对组织和织构的影响。结果表明,中间退火温度对取向硅钢脱碳,高温退火组织及织构均产生明显影响。经940 ℃中间退火后,取向硅钢脱碳再结晶晶粒较850 ℃中间退火的多,且再经高温退火处理后,晶粒粗化,最大晶粒尺寸达4.8 mm;高斯织构组分密度达27.00,较850 ℃中间退火试样高。     

钛微合金化无取向硅钢的再结晶行为

利用半小时等温法、光学显微镜、显微硬度计和透射电镜等研究了钛微合金化无取向硅钢和普通无取向硅钢的再结晶温度、硬度、显微组织和析出物分布。结果表明：钛微合金化无取向硅钢的再结晶温度比普通无取向硅钢的再结晶温度高55℃;两种钢的显微组织变化规律相同,随着退火温度升高再结晶晶粒开始出现,硬度降低,变形组织逐渐被取代;钛微合金化无取向硅钢中含有纳米级含钛析出物,分布在位错附近,在退火过程中会钉扎位错,阻碍晶界移动延缓再结晶。     

退火温度对无取向硅钢再结晶行为的影响

使用EBSD和XRD技术研究了1.3%Si无取向硅钢在不同退火温度条件下的微观组织、宏观织构和微观取向。分析了退火温度对此成分体系无取向硅钢再结晶组织和织构的影响;讨论了退火温度与无取向硅钢成品板磁性能的关系。实验结果表明:无取向硅钢的退火温度对其再结晶组织和成品板铁损值有影响,随着退火温度的上升,再结晶晶粒平均尺寸增大且铁损值下降。γ纤维织构是再结晶织构中的优势组分,高斯{110}100织构强度也较高。退火温度对再结晶织构也有影响,随着退火温度上升,γ织构的含量不断上升,其中{111}121织构强度高于{111}110织构强度;退火温度的上升降低了立方{100}100织构和旋转立方{100}110织构但增加了高斯{110}100织构的强度,高斯织构的强度在870℃时达8.8。高斯取向晶粒主要在{111}121取向晶粒附近出现,旋转立方取向晶粒主要出现{111}110取向晶粒附近。由于{111}面织构强度增加和立方织构、旋转立方织构强度的降低,随着退火温度的上升,无取向硅钢的磁感应强度下降。     

硅钢连退机组带钢起筋原因与控制对策研究

针对无取向硅钢退火过程中出现的起筋问题,通过大量跟踪及测试,发现了起筋的特征和规律。结合冷轧无取向硅钢生产的整个工艺流程,分析了起筋的主要影响因素,并在各工序制定了控制起筋的对策,取得了较好的实际效果。     

二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响

对1.2%Si无取向硅钢进行不同温度的二次退火试验,研究了不同二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响。结果表明:二次退火能显著增大铁素体晶粒尺寸,降低无取向硅钢铁损;在780~820 ℃下进行二次退火,铁损降幅最大,达到1.0 W/kg,无取向硅钢的磁性能达到最佳水平,此时平均晶粒尺寸为83~114 μm。通过扫描电镜对不同温度二次退火后的试样进行析出物统计,发现试样中的析出物主要为MnS-Cu_xS,当二次退火温度为780~820 ℃时,0.1~0.2 μm的细小MnS-Cu_xS析出物比例最低。     

超薄晶粒取向硅钢板的生产

超薄晶粒取向硅钢板的生产在较高频率下使用的晶粒取向硅钢板，板厚越薄则铁损越小，故越薄越好。近年来发现利用表面能是加工制造超薄（＜ｆ’０卜ｍ）晶粒取向硅钢板很有前途的新工艺，因为利用表面能，能够发生选择性晶粒长大并获得显著的（１１０）织构。因此，研究了...     

无取向硅钢退火织构的演变与磁性能关系的研究

运用取向分布函数(ODF)分析了50W600电工钢不同退火工艺退火织构的演变及织构对电磁性能的影响,利用织构数据计算了无取向硅钢的磁晶各向异性能.研究表明,较高的退火温度或较长的保温时间,再结晶织构α线的取向密度下降,{100}〈011〉和{211}〈011〉取向密度急剧降低,γ线{111}〈112〉密度显著增加,晶粒取向绝大多数聚集在γ线{111}〈112〉取向附近;低温退火有助于提高无取向硅钢有利织构{100}〈UVW〉的占有率.磁晶各向异性能计算结果表明无取向硅钢也存在磁各向异性.     

退火工艺对平整轧制后50W800无取向硅钢磁性能的影响

为提高50W800无取向硅钢的板形,需要对再结晶退火后的硅钢进行平整轧制,在平整后会出现硅钢片磁性能下降现象。对平整轧制后的50W800无取向硅钢进行400~800 ℃的去应力退火,利用单片测量法测量其铁损和磁感应强度,并用EBSD技术对组织织构进行分析。结果表明,经过平整轧制后,50W800无取向硅钢小角度晶界增加,但晶粒不均匀性会导致磁性能下降;采用700 ℃×2 min去应力退火后,50W800无取向硅钢磁性能得到较好的改善。EBSD技术分析发现,去应力退火能消耗大量小角度晶界,使晶界含量降低,晶粒均匀性增加,不利形变织构{111}<112>强度降低,这是50W800无取向硅钢磁性能改善的主要原因。     

取向硅钢初次再结晶退火工艺正交试验

以试验室模拟CSP工艺生产的Fe-3Si热轧钢带为研究对象,采用正交试验及方差分析的方法,研究了取向硅钢初次再结晶退火工艺对高温退火后获得锋锐的高斯织构的影响.结果表明:取向硅钢两段式初次再结晶脱碳退火工艺参数加热段保温时间及加热温度是高温退火后获得锋锐高斯织构的主要影响因素,其可信度分别在90％和85％以上;在本试验条件下,通过正交试验获得的最佳退火工艺为:冷硬板经600℃保温3 min和850℃保温6 min.     

热轧组织对冷轧无取向硅钢退火织构及组织的影响

对不同加热温度处理的热轧低硅钢带进行了冷轧及退火实验,分析了热轧钢带的组织对冷轧无取向硅钢再结晶退火过程中的组织及织构的影响。结果表明:热轧组织对冷轧无取向电工钢冷轧板再结晶组织及织构演变有重要影响;等轴晶粒组织的热轧钢带比混晶组织的热轧钢带冷轧后再结晶退火快,且退火后晶粒尺寸均匀;随着等轴晶粒尺寸增加,冷轧退火后形成的冷轧硅钢{110}类型的织构增强,{100}类型的织构减弱;表明热轧组织为等轴晶粒时,不利于冷轧无取向硅钢磁性能的改善。     

首钢迁钢成功生产出高磁感取向硅钢

2012年3月7日,首钢历史上第1卷高磁感取向硅钢正品卷在迁钢取向硅钢热拉伸平整机组成功下线,标志着迁钢继先后打通常化酸洗机组、二十辊轧机、脱碳退火机组、高温罩式炉工艺路线之后,取向硅钢主要生产流程实现了全线贯通,为进一步提高迁钢硅钢产品综合竞争力和市场影响力发挥了重要的引领和带动作用。本次热拉伸平整机组下线的取向硅钢牌号为30SQG110,属于0.30mm厚度系列高磁感取向硅钢的中高档次产品,     

退火对高效电机用无取向硅钢组织与磁性能的影响

对1.8wt%Si无取向硅钢冷轧板进行了850～1000℃不同温度的退火处理,采用OM、晶粒分析、磁性能测试等手段,研究了退火温度对1.8wt%Si无取向硅钢组织与磁性能的影响规律。结果表明:在850～1000℃,无取向硅钢退火均发生了较为充分的再结晶。随着退火温度的升高,试验钢平均晶粒尺寸逐渐增大,晶粒均匀性越来越好,试验钢铁损值先降低后升高,磁感应强度逐渐降低。940℃退火,试验钢的铁损值P1.5达到最小值,为2.823 W/kg,其磁感应强度B50为1.692 T。     

无取向硅钢50BW470冷轧生产工艺

冷轧加中间退火方法是国内无取向硅钢50W470的常用生产工艺。文章介绍了试生产无取向硅钢50BW470的3种冷轧工艺:罩式炉退火+（80%）冷轧、两道次（10%+78%）冷轧+罩式炉退火、两道次中等压下冷轧（60%+40%）+中间退火,并对试生产成品的电磁性能进行研究。结果表明,采用两道次（10%+78%）冷轧后罩式炉退火生产工艺替代常化处理生产工艺生产的成品晶粒度为5级,晶粒明显更大、更均匀,晶粒度比其他两种工艺降低1～1.5级。此工艺生产的无取向硅钢50BW470电磁性能处于国内先进水平,并且成本低于二次冷轧加中间退火工艺,符合本钢在现有装备条件下批量生产高性能的无取向硅钢的要求。     

硅钢极薄带三次再结晶退火过程中的组织演化

采用异步轧制方法将成品工业取向硅钢板冷轧到0.10mm,然后在氢气热处理炉中进行三次再结晶高温退火,研究异步轧制硅钢极薄带退火过程中的再结晶过程.结果表明,硅钢极薄带在800℃退火时发生初次再结晶,晶粒取向主要为高斯取向,磁感低;900℃时初次再结晶中极少数晶粒突然长大而发生二次再结晶,对0.1mm的极薄带不能形成完善的高斯织构,磁性能下降;在1200℃时在合适的退火条件下可以发生三次再结晶,在极薄带中获得了取向集中的高斯织构和优异的磁性能.     

脉冲磁场热处理对CGO取向硅钢脱碳退火过程中组织和织构的影响

采用自主研发的脉冲磁场退火装置,在取向硅钢脱碳退火过程中分别施加不同强度的磁场,并采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了脉冲磁场脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,脱碳退火过程中施加脉冲磁场后取向硅钢的平均晶粒尺寸均增加,当磁场强度为40 mT时,平均晶粒尺寸最大,为13.06μm。此外,取向硅钢试样的立方织构{001}<100>强度减弱,高斯织构{110}<001>和{111}<112>织构增强,有利于获得更好的成品织构和磁性能。     

脉冲磁场热处理对CGO取向硅钢脱碳退火过程中组织和织构的影响

采用自主研发的脉冲磁场退火装置,在取向硅钢脱碳退火过程中分别施加不同强度的磁场,并采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了脉冲磁场脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,脱碳退火过程中施加脉冲磁场后取向硅钢的平均晶粒尺寸均增加,当磁场强度为40 mT时,平均晶粒尺寸最大,为13.06μm。此外,取向硅钢试样的立方织构{001}<100>强度减弱,高斯织构{110}<001>和{111}<112>织构增强,有利于获得更好的成品织构和磁性能。     

磁场预退火处理对CGO钢组织与织构的影响

对含3.12%Si的CGO取向硅钢进行不同的脉冲磁场预退火处理,并通过光学显微镜和XRD技术分析取向硅钢的组织及织构的变化。结果表明:在施加脉冲磁场对取向硅钢进行预退火处理后,试样的平均晶粒尺寸都得到了不同程度的细化,组织分布均匀;通过对ODF图与取向线的分析可知,脉冲磁场对有利织构{111}<112>的促进作用明显,尤其在退火温度为760~800 ℃时,施加脉冲磁场的磁场强度为20 mT,加磁时间为1 min时的效果最好。