铬、锰及退火温度对无取向硅钢组织性能影响

 为探究铬、锰元素及退火温度对高强无取向硅钢性能的影响规律,借助OM、SEM、EBSD与万能拉伸试验机等分析不同制造工艺下3组不同含量铬、锰元素的无取向硅钢热轧、常化及退火处理后组织与性能。结果表明,试验钢热轧后组织不均匀,心部为沿轧向分布纤维状组织,边部为少量再结晶晶粒,常化处理能显著改善热轧板组织均匀性,消除热轧板中心部位的纤维状组织。经冷轧及退火后得到多边形铁素体晶粒,其中960 ℃退火,晶粒尺寸偏大,有利织构{100}组分体积分数减少,不利织构{111}组分体积分数增加,成分为0.2Mn-1Cr的1号试验钢960 ℃退火后铁损最大,磁感强度偏小;成分为0.5Mn-1Cr的2号试验钢930 ℃退火后,磁性能与强度等综合性能最佳,工频铁损P1.5/50为2.41 W/kg,高频铁损P1.0/400为17.36 W/kg,磁感应强度B5 000为1.638 T,抗拉强度为685 MPa。     

常化和退火工艺对冷轧无取向硅钢高频磁性能和强度的影响

冷轧无取向硅钢(/%:0.003C,2.35Si,0.22Mn,0.011P,0.002S,0.36Al,0.003 0N)经890℃或940℃3 min常化的2.3 mm热轧板冷轧成0.35 mm薄板。研究了常化温度和800~920℃3 min退火对该钢高频(400Hz)磁性能和抗拉强度的影响。结果表明,830~920℃退火时高频铁损P_10/400值最低,随退火温度增加,晶粒尺寸增大,钢的抗拉强度降低;该钢的最佳热处理工艺为常化温度940℃,退火温度830℃,其抗拉强度R_m、高频铁损P_10/400和磁感应强度J₅₀分别为565 MPa,21.5 W/kg和1.69 T。     

退火温度和再结晶比例对0.58Si无取向硅钢0.50mm冷轧板性能的影响

无取向硅钢(/%:0.003C,0.58Si,0.20Mn,0.010P,0.002S,0.25Al,0.003 0N)0.5 mm冷轧薄板由2.6mm热轧板冷轧而成。研究了390~820℃退火再结晶组织比例对该钢磁性能、抗拉强度和硬度的影响。结果表明,未发生再结晶时(390~480℃退火),退火温度对抗拉强度和硬度的影响很小;当再结晶组织比例≥70%时(560~820℃退火),降低退火温度能够有效提高抗拉强度,同时不显著恶化磁性能,但对硬度没有影响;当再结晶组织比例70%时(480~560℃退火),降低退火温度使磁性能剧烈恶化,但能够大幅提高抗拉强度和硬度;当退火温度560℃,再结晶比例70%时无取向硅钢的性能为抗拉强度R_m 470 MPa,HV1硬度值140,铁损P_(1.5/50)7.5W/kg,磁极化强度J_(50)1.70 T,综合性能最佳。     

普通取向硅钢生产工艺和磁性的研究

研究了普通取向硅钢(/%:0.03～0.05C、3.0Si、0.065～0.080Mn、0.004～0.007P、0.018～0.025S、0.02Cu)2.20～2.30mm热轧板经二次冷轧和中间退火生产0.30mm板的工艺过程。重点分析了化学成分(C、Mn、S、P)、加热温度(1350～1400℃,1200~1320℃)、常化工艺、二次冷轧压下率(56%～62%)和二次再结晶温度(900～1000℃)对普通取向硅钢铁损P₁₇和磁感应强度B₈的影响。结果表明,化学成分,加热温度和二次再结晶温度对普通取向硅钢的磁性能影响较大,常化工艺和中间板厚对钢的磁性影响不显著;普通取向硅钢合适的主要成分的范围为(/%):0.03～0.05C、2.9～3.1Si、0.05～0.10Mn、0.015～0.03S,热轧加热温度～1380℃,终轧930～960℃,二次再结晶温度～950℃。     

0.35 mm高性能取向硅钢的工艺研究

研究了0.35 mm厚度低温板坯加热高磁感取向硅钢的制造工艺,常化时控制高温段气氛进行微脱碳,控制常化组织的同时,为连续退火时脱碳效率的提升创造条件。连续退火时,通过控制脱碳前段分压比（p_H2O/p_H2)、退火温度和渗氮量,使初次晶粒尺寸和抑制剂强度良好匹配。高温退火时,二次再结晶之前,采用高氮比例气氛,以减缓抑制剂能力的减弱,最终获得磁感B₈₀₀≥1.91 T、铁损P_1.7/50≤1.15 W/kg的厚规格0.35 mm高性能取向硅钢。     

退火温度对超薄取向硅钢织构及磁性能的影响

 为了研究中/高频用超薄取向硅钢制备工艺中退火温度对组织、织构及磁性能的影响,以商用0.27 mm规格无底层取向硅钢成品板为原料采用初次再结晶法制备了0.08 mm厚的超薄取向硅钢。系统研究了800~1 000 ℃温度范围内退火对超薄取向硅钢退火组织、织构及磁性能的影响。结果表明,过渡带中的η取向({0kl}<100>)与相邻形变基体呈大角度取向差晶界,再结晶开始时,η取向组分优先在过渡带边界“弓出”形核;随着退火温度升高,再结晶平均晶粒尺寸增大,{114}<481>等非η取向晶粒尺寸优势愈发明显,η组分体积占比降低,晶粒尺寸均匀性变差;稍低温退火时超薄取向硅钢综合磁性能较好,退火温度为800 ℃时,磁感应强度B₈₀₀=1.82 T,铁损P_1.5/400=11.66 W/kg,获得本试验条件下最佳综合中频磁性能。     

大压下率冷轧无取向硅钢织构演变及性能

组织和织构是影响无取向硅钢性能的重要因素。为改善产品性能,研究了冷轧压下率(71.7%~87.0%)对高牌号无取向硅钢组织、织构、磁性能和力学性能的影响。结果表明,随冷轧压下率的增加,退火晶粒平均尺寸先减小后增大;高斯和立方织构强度减弱,γ纤维织构增强,α纤维织构转变为较强的α*({ h, 1, 1}〈1/h, 1, 2〉)织构,并随冷轧压下率的增加而增强,同时其峰值逐渐向{111}面移动;工频铁损P1.5/50、高频铁损P1.0/400和磁极化强度J5000同时降低,屈服强度变化不大,表面硬度逐渐增加。当冷轧压下率由84.7%增至87.0%、厚度减至0.30 mm时,高频铁损降幅是工频铁损的11倍,表面硬度增幅变大。以上研究成果对硅钢减薄后织构及组织的优化提供了很好的指导。     

热轧板常化工艺对取向硅钢冷轧板退火组织和性能的影响

试验研究了取向硅钢(/%:0.046C,3.07Si,0.09Mn,0.029P,0.004S,0.005 Al,0.001Ti,0.001 40,0.009 6N)2.66 mm热轧板1 100℃2 min空冷10 s至960℃3min空冷常化后,经一次冷轧,中间退火,二次冷轧0.3 mm板,820℃5 min空冷初次再结晶退火,并经1 050℃空冷二次再结晶退火后的组织、织构和磁性能。通过对比常化和无常化样品的初次再结晶退火后试样以及二次再结晶退火后试样的组织和性能,得出常化工艺对退火过程的影响。结果表明,热轧板常化处理可以降低冷轧板初次退火后的初次再结晶晶粒尺寸,使∑₉晶界和大角度晶界百分含量增加,高斯取向晶粒含量增加,还可以使二次再结晶晶粒增大,提高磁感应强度、降低铁损。     

取向硅钢27Q110初次再结晶退火对组织和织构的影响

通过检测取向硅钢27Q110一次冷轧板再结晶温度退火试验后的硬度及显微组织,确定取向硅钢脱碳退火(初次再结晶)阶段最佳退火温度为850℃。对冷轧硅钢厂取向硅钢27Q110脱碳退火后显微组织和织构进行检测和分析。结果表明,取向硅钢27Q110脱碳最佳退火温度为850℃,且主要织构γ在{111}<112>处最强     

淬、回火参数对250 mm x250 mm EA4T高速动车轴用钢组织和性能的影响

试验用250 mm×250 mm方坯EA4T车轴用钢（/%:0.23C,0.32Si,0.70Mn,0.014P,0.010S,0.18Mo,0.03V）的生产流程为60 t EBT EAF-LF-VD-8.4 t铸锭轧制-退火工艺。试验研究了880~920℃油淬、600~650℃回火工艺对该钢组织和力学性能的影响。经920 C+600℃、920℃+650℃和880℃+640℃淬-回火处理后,该钢的组织分别为马氏体、索氏体+马氏体和马氏体+贝氏体;880℃+640℃淬-回火处理后EA4T钢的力学性能为R_p0.2 525 MPa,R_m 720 MPa,A₅ 23%,U-5 mm纵向冲击功68~82 J,横向冲击功65~86 J,其组织和力学性能均符合EN13261标准要求。     

专利信息

一种节能型高生产效率的普通取向硅钢制造方法 专利号：CN201010597075．4 专利权人：鞍钢股份有限公司 本发明公开了一种节能型高生产效率的普通取向硅钢制造方法,工艺流程为：冶炼及连铸→热轧→常化酸洗→→次冷轧→脱碳退火→二次冷轧→二次再结晶退火→MgO涂层一高温净化退火→平整退火及涂敷绝缘膜。本发明以取向硅钢铸坯低温加热为前提,在两次冷轧之间进行脱碳退火,省掉中间退火工序,将取向硅钢高温退火分成二次再结晶退火和高温净化退火并分别实施,达到了节能降耗、提高生产节奏和生产效率的目的。     

TSCR+固态渗氮工艺试制Hi-B钢的模拟试验

 在实验室模拟TSCR+固态渗氮工艺试制了高磁感取向硅钢。试验结果表明,初始氮质量分数为00034%~0.0084%试验钢,采用MgO涂层中添加MnN的方式进行固态渗氮后钢中氮质量分数为0.0146%~00164%;不经渗氮的脱碳板在试验退火条件下没有发生二次再结晶,渗氮后脱碳板的二次再结晶开始温度约为980℃;二次再结晶前初次晶粒约为23μm,渗氮后在高温退火阶段形成的AlN起到了抑制初次再结晶晶粒长大的作用;试验钢的磁性波动较大;其中最好磁性能B8达到1.928T,P17/50达到1.174W/kg。TSCR +固态渗氮工艺生产高磁感取向硅钢是可行的。     

人工时效对盘螺拉伸性能影响的研究

盘螺矫直后拉伸试验没有明显屈服,需要使用引伸计检测R_p0.2代替R_eL。但不同检测条件及操作人员对R_p0.2检测结果影响较大。文章通过不同温度的人工时效,给出能够稳定检测屈服强度的方法,可在生产工艺调整过程中给出稳定的检测结果。     

0.2mm厚取向硅钢的二次再结晶研究

本试验对0.35和0.2mm厚的取向硅钢的二次再结晶温度进行了研究,试验结果表明:同一热轧板的取向硅钢,经过相同的工艺处理,最终冷轧成0.35和0.2mm两种厚度,它们的二次再结晶的开始温度和温度范围有相当大的差异。随着厚度的减薄,脱碳退火后试样中的高斯晶核数量要相应减少,二次再结晶开始温度提高,二次再结晶变得难以控制。为了获得完善的二次再结晶组织,要对钢的化学成份(包括钢中抑制相的含量)、热轧工艺等作相应的调整。     

钙和硼对无取向硅钢退火冷轧板组织和磁性能的影响

不含Ca和B,含Ca(0.0026%Ca)和含Ca-B(0.0027%Ca和0.0045%B)的3种无取向硅钢(/%:0.004~0.006C、1.31~1.38Si、0.34~0.41Mn、0.004S、0.027P、0.36~0.41Als、0.0022~0.002 8T[O]、0.004 8~0.0060N)由6.5 kg真空感应炉冶炼,锻成70 mm扁坯,热轧成2.5 mm板,950℃常化后冷轧成0.5 mm板,在30%H₂+70%N₂气氛经920℃ 3 min退火,炉冷。试验结果表明,无取向硅钢中进行钙处理,钢中可形成CaO·6Al₂O₃和CaS,有效抑制了MnS的析出,有利于退火冷轧板晶粒长大。复合添加ca和B的退火冷轧板中未发现BN;含0.0026%Ca无取向硅钢退火冷轧板具有最强的{100}面织构和Goss织构组分,含0.0027%Ca-0.0045%B无取向硅钢退火冷轧板具有最弱的{112}<110>织构组分。3炉试验钢中,钙处理的0.0026%ca无取向硅钢退火冷轧板的综合磁性能最好,铁损P_1.5/50和磁感应强度B₅₀分别为4.32 W/kg和1.764 T。     

退火温度对0.5 % Si无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响#br#

在实验室条件下探索了0.5 % Si无取向硅钢冷轧后退火温度对其组织、织构演变及磁性能的影响。结果表明,当退火温度从675 ℃提高到725 ℃时,再结晶率逐渐增加,725 ℃时完全再结晶。随着退火温度从725 ℃升到850 ℃,平均晶粒尺寸从18.2 μm增加到40.2 μm。随着退火温度从675 ℃提高到850 ℃,P1.5/50从10.5 W/kg降低到4.6 W/kg。当退火温度从675 ℃提高到725 ℃时,由于再结晶率增加,磁感逐渐增加。当退火温度从725 ℃升到850 ℃时,不利的{111}取向晶粒面积分数由35.8 %增加至40.4 %,有利的{001}和Goss取向晶粒面积分数由14.8 %降低到12.8 %,从而使B50从1.76 T降低至到1.74 T。因此,需要选择合适的退火温度以获得较低的铁损与较高的磁感。     

实验室模拟控制轧制和调质处理对桥梁钢Q690q组织和性能的影响

研究了920℃精轧,830℃终轧以12℃/s冷至590℃,空冷的TMCP控制轧制工艺和TMCP+940℃淬火-630℃回火两工艺的桥梁钢Q690q(/%:0.05C、0.30Si、1.40Mn、1.10Cu、0.50Cr、0.80Ni、0.07V、0.55Mo,焊接冷裂纹敏感指数P_cm≤0.267)15mm板组织和力学性能。结果表明,TMCP工艺生产的桥梁钢Q690q组织主要由粒状贝氏体和少量铁素体组成,TMCP+调质处理后的组织为多边形铁素体和少量渗碳体,其屈服强度R_p0.2为845～870MPa,抗拉强度Rm895～900MPa,-20℃冲击功153～186J, -40℃为141～155 J。调质处理减小了钢材的M/A岛尺寸和位错密度,使Q690_q钢保持高强度的同时也具有较好的冲击韧性。     

Zr-Sn-Nb-Fe合金加工过程中再结晶退火处理研究

以Zr-1.0Sn-1.0Nb-Fe合金为研究对象,对其挤压管坯、一次冷轧管坯及二次冷轧管坯进行真空退火处理,并采用偏光显微镜对每道次退火后的金相组织进行观察分析,研究了不同挤压温度以及不同退火制度对Zr-Sn-Nb-Fe合金再结晶退火处理的影响。结果表明:同一加工态下,600℃的挤压管坯在640℃/2 h退火发生再结晶程度大于640℃的挤压管坯,再结晶温度随挤压温度的降低而降低;在600℃的退火温度下,延长保温时间对锆合金再结晶程度影响不大;对挤压管坯、一次冷轧管坯的最佳退火温度为600℃/2 h,二次冷轧管坯的最佳退火温度为580℃/2 h或590℃/2 h。     

时效温度对14Co-11Ni-2Cr-3Mo超高强度钢组织与性能的影响

研究了25 kg感应炉熔炼的Co-Ni-Cr-Mo二次硬化超高强度钢(％:0．16C、11．0Ni、2．0Cr、3．0Mo、14．0Co)经460-580℃时效后的组织和力学性能。试验结果表明,该钢经860℃淬火+(-73℃)冷处理+480℃时效后,组织中存在大量弥散分布的针状M(Co,Mo)₂C碳化物,钢的屈服强度Rp_0.2达到最大值1 685 MPa,冲击功A_kv为20 J;在550℃过时效状态下,板条边界逆转变奥氏体量明显增加,A_kv增至32 J,同时Rp_0.2下降至1 320 MPa。     

0.20 mm取向硅钢薄带的工艺及磁性研究

研究了用2.20～2.30 mm厚热轧带钢经二次冷轧和中间退火代替通常的三次冷轧直接生产0.20 mm以下的取向硅钢片的新工艺,以及Mn/S、Mn%×S%、二次压下率和二次再结晶温度对薄带取向硅钢磁性的影响,确定了最佳工艺参数.