薄板坯连铸连轧流程Fe-3%Si钢热轧板和常化板织构

在实验室按照薄板坯连铸连轧工艺流程试制了Fe-3%Si硅钢热轧板,采用EBSD和X射线衍射方法观察了A钢和B钢热轧板和常化板的织构组织,分析了α、ε和γ取向线上织构取向密度变化规律。A和B钢热轧板具有相似的{110}〈112〉和、{001}〈110〉和{001}〈010〉和高斯织构组织,A试样表层的晶粒均匀性较差,B试样具有较强的γ织构取向。采用EBSD观察比较了A钢和B钢热轧板和常化板的垂直TD面的EBSD微观织构组织,A钢和B钢常化退火后基本保留了热轧时形成的中心部位的组织,而次表层和表层晶粒发生了再结晶长大,晶粒组织和织构梯度减小,织构主要集中在{001}〈^-1^-10〉和{001}〈0^10〉和之间以及高斯织构上。常化后织构的总体强度下降,高斯强度减弱。试验研究结果为开发薄板坯连铸连轧短流程生产电工钢技术提供理论依据和参考数据。     

薄板坯连铸连轧生产取向电工钢模拟实验

 在实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧流程试制了取向电工钢。结果表明,实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧流程生产取向电工钢是可行的。试制的电工钢成品磁感较好,铁损偏高。实验中,铸坯中柱状晶发达,有穿晶出现,铸坯心部有少量等轴晶。热轧板和常化板晶粒尺寸沿板厚方向有明显变化,组织沿板厚方向可分为表面脱碳层、过渡层、中心层。中间退火后晶粒细小,脱碳退火后晶粒细小均匀。试验中,常化和产品厚度对产品磁性能的影响不明显。     

低温板坯加热Hi-B钢的组织和织构演变

采用光学显微镜和X射线衍射仪对低温板坯加热Hi-B钢的组织、织构的特征演变进行了研究。结果表明：从热轧板和常化板的表面到中心，组织和织构分布不均匀。热轧板组织分为表层再结晶区域、再结晶和变形晶粒混合区域和中心变形晶粒区域，并且热轧板各层的织构类型不同。常化板表层晶粒长大，过渡层和中心层的形变晶粒基本消失，常化板继承了热轧板的织构特点。冷轧板为纤维状变形组织，冷轧后形成了以{001}<110>～{111}<110>为主的α织构。脱碳渗氮板的横断面和纵断面的晶粒平均尺寸分别为25.9μm和25.3μm，织构主要为{111}<112>、{114}<481>和{001}<120>织构。成品板晶粒平均尺寸为19.1μm，成品板为单一的高斯织构。     

初次再结晶退火对模拟CSP含Cu Hi-B硅钢组织和织构的影响

在实验室用模拟CSP工艺试制Hi-B高磁感取向硅钢薄板（/%:0.07C,3.02Si,0.13Mn,0.020P,0.006S,0.21Cu,0.025Cr,0.016A1,0.004Sn）,该钢经25kg真空感应炉熔炼,铸成41 mm×120 mm板坯-热轧成2mm板-1 120℃常化-冷轧成0.27mm薄板。研究了830~870℃,3~7min退火对再结晶组织和织构的影响。结果表明,0.27mm含Cu Hi-B高磁感取向硅钢板的合适退火工艺为830℃ 5 min,其平均晶粒尺寸为15.6μm,不利织构{111}〈110〉和{001}〈110〉含量较低,有利织构{111}〈112〉分布合理,有利于在二次再结晶退火过程形成良好的高斯组织。     

薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢抑制剂的析出特点

 在实验室模拟薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢的基础上,通过大量的透射电镜观察和分析检测,得到了脱碳退火后钢中形成的析出物的情况,确定了钢中的主抑制剂为Cu2S,同时还存在少量的辅助抑制剂AlN以及以复合析出物形式存在的微量的MnS。研究了Cu2S主抑制剂在薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢的析出特点,分析了实验用钢中Cu2S抑制力。结果表明,Cu2S作为薄板坯连铸连轧流程生产普通取向硅钢的主抑制剂有足够的抑制能力,能够满足CGO钢二次再结晶的要求。     

低温板坯加热Hi-B钢脱碳退火工序采用电磁感应快速加热的技术特点和对B800的影响

本文重点说明了低温板坯加热的高磁感Hi-B钢脱碳退火工序采用电磁感应加热的技术特点,要求热轧板常化退火时形成层状组织,间隔宽度应在20μm的条件下,快速加热的到达温度720℃,加热速度为75～125℃/s,可使一次再结晶晶粒的I{111}/I{411}的比值达到合理的范围,为二次再结晶稳定发展打下基础,获得良好的磁性能。     

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。     

常化及冷轧压下率对Hi-B钢初次再结晶织构影响

 为了研究Hi-B钢的常化工艺(二段式常化)及不同冷轧压下率(63.8%、75.2%及87.1%)对其初次再结晶退火（820 ℃,5 min）后织构的影响,采用CSP工艺试制以Cu2S和AlN作为抑制剂的方法进行模拟。利用NOVA400 Nano SEM场发射扫描电子显微镜对初次再结晶退火后的微观织构进行EBSD数据采集,从晶粒取向、ODF分析以及特征取向线分析3个方面对织构进行分析。结果表明,经常化后再冷轧初次退火后Hi-B钢的组织更加均匀,高斯织构和有利的{111}〈112〉织构相对较多,织构间发生了转变,对产生高斯织构有利的{111}〈112〉织构为主要转变产物。在压下率为87.1%时,有良好的晶粒取向以及合适的取向线分布。     

薄板坯连铸连轧流程Fe-3％Si钢冷轧板织构

在实验室按照薄板坯连铸连轧工艺流程试制了Fe-3％Si硅钢热轧板,按照四种冷轧变形制度将热轧板冷轧后采用X射线衍射方法观察了织构分布,分析了14／16层、H／8层、H／4层、H／2层的取向密度变化,研究了热轧和冷轧过程的织构演变规律。试验研究结果为开发薄板坯连铸连轧短流程生产电工钢技术提供理论依据和参考数据。     

冷轧压下率对Hi-B钢初次再结晶织构的影响

研究模拟CSP工艺试制Hi-B钢在不同冷轧压下率(73%、78%、83%、88%及93%)下对其初次再结晶退火(850℃,5 min)后织构的影响。使用Zeiss Axioplan金相显微镜观察组织,借助NOVA400 Nano SEM型场发射扫描电子显微镜进行微观织构EBSD(电子背散射技术)数据采集,利用二次萃取复型法制样并通过JEM-2100透射电子显微镜(TEM)及能谱仪(EDS)观察压下率为88%的初次再结晶样品中抑制剂析出情况。结果表明:Hi-B钢冷轧的最合适压下率约为88%,冷轧初次再结晶退火(850℃,5 min)后晶粒细小,组织良好,有一定的Goss晶粒,有利的{111}112织构含量较高和较多的∑9、∑3、∑5有利CSL晶界。抑制剂(主要为Cu2S)析出较多,平均尺寸大小约为50.15 nm,平均面分布密度约为1.54×109个/cm2。     

高性能取向硅钢的工业化生产研究

采用光学显微镜、X射线衍射仪等分析了宁波钢铁有限公司生产的取向硅钢不同工序下的组织及织构演变规律.结果 表明:铸坯经过热轧后,沿着厚度方向组织不均匀;一次冷轧并经脱碳退火后,组织由条状纤维状变成等轴状的初次再结晶晶粒,初次再结晶平均晶粒尺寸为18.17 μm,织构主要以α织构和γ织构为主;在二次冷轧后,晶粒再次被压缩,转变为纤维状,织构主要为γ织构;经过高温退火后,发生二次再结晶,晶粒异常长大,晶粒尺寸达到厘米级,织构成分为单一且锋锐的Goss织构.     

Texture of Hot Rolled Strip for Fe-3Si Steel Produced by Thin Slab Casting and Rolling

 Fe-3%Si steel strip was experimental produced by thin slab casting and rolling (TSCR) process in the laboratory. The microstructure and texture of hot rolled strip by different total reduction and rolling schedule was observed through EBSD technique and X-ray diffraction method. The changeable rule of texture density on the α、ε and γ, and fibers was analyzed. When the total reduction was increased from 82.9% to 97.1%,the gradient of microstructure and texture for A steel surface layer and center layer was found, {001}&;#8249;110&;#8250; texture had higher intensity, and {001}&;#8249;110&;#8250; texture was changed to     

冷轧压下率对无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火的影响

对无抑制剂取向硅钢不同压下率下初次再结晶退火后的显微组织、宏观织构和微观织构进行了研究.结果表明,冷轧板织构主要为α取向线{001}＜110＞、{112}＜110＞和{111}＜110＞织构以及γ取向线{111}＜110＞织构.初次再结晶退火后,α取向线织构减弱,织构主要为γ取向线{111}＜112＞织构.随冷轧压下率的增加,冷轧和初次再结晶织构强度增加.当压下率为88％时,初次再结晶退火后 Goss 织构和{111}＜112＞织构强度最高,最有利于发生二次再结晶.EBSD 分析显示,Goss 取向晶粒大多与{111}＜112＞取向晶粒相邻.提高冷轧压下率,Goss取向晶粒和{111}＜112＞取向晶粒都增加,Goss 取向晶粒偏离理想取向角度减少.     

低温加热取向硅钢组织与织构演变研究

采用OM、EBSD、XRD分析研究了含Cu低温加热取向硅钢组织、织构的演变特征,研究结果表明：热轧板中存在铁素体层和珠光体层彼此交替的带状组织,且显微组织在厚度方向上分布不均匀,热轧板中{001}〈110〉、{112}〈110〉织构以及{110}〈001〉织构在板厚方向上分布不均匀;经过冷轧后,铁素体晶粒被严重拉长,形成了沿轧向伸长的纤维状组织,冷轧板织构类型主要是α织构和γ织构;脱碳时基体发生回复再结晶,显微组织为单一的铁素体等轴晶粒,织构主要为γ织构;二次冷轧板经渗氮后织构仅从强度上有所降低,其织构类型变化不明显。成品二次再结晶组织发展比较完善,晶粒尺寸约为10~20 mm。织构类型为锋锐的Goss织构。成品磁感B800达到了1.926 T,铁损P1.7/50为1.047 W/kg。     

Influence of Hot Band Normalizing on Recrystallization Behaviour in Grain Oriented Silicon Steels

The influence of normalizing on precipitation, microstructure and texture was investigated to ascertain how these factors play a role in the improvement of magnetic properties. The present work found that normalizing of hot rolled bands led to better magnetic properties. Non‐normalizing resulted in smaller precipitates during primary recrystallization and thus these particles strongly inhibited secondary recrystallization. After normalizing the secondary recrystallized grains were 3.6 times larger than without normalizing. In this case Goss texture volume fractions of secondary recrystallization were higher than without normalizing, showing the same tendency as grain size, and were 45 times higher than after primary recrystallization, whereas in the case of non‐normalizing Goss texture volume fractions in secondary recrystallized grains were only 24 times higher. These results suggest that Goss grain nuclei do not grow properly without grain growth. In conclusion, normalizing for hot bands is a crucial process for securing superior magnetic properties.     

普通取向硅钢轧制过程中组织和织构的演变

借助电子背散射衍射(EBSD)及ZEISS-200MAT金相显微镜对某钢厂普通取向硅钢(CGO)进行研究,研究结果表明:热轧板组织、织构沿板厚方向存在明显的不均匀性,在热轧板表层及次表层发生再结晶,同时存在强度较高的Goss织构,中心层存在较强的{001}110变形织构。冷轧组织均呈纤维状条带组织,一次冷轧后,热轧板中的Goss织构消失,织构主要为α、γ织构,经中间脱碳退火后,α、γ织构强度减弱,并出现一定强度的Goss织构和利于Goss织构发展的{554}225、{332}113等织构,经二次冷轧后,二次冷轧织构类型与一次冷轧织构一致,但织构强度不同。     

Texture of Cold Rolled Strip of Fe-3Si Steel Produced by Thin Slab Casting and Rolling

 The hot rolled strip of Fe-3Si steel was experimentally produced by thin slab casting and rolling (TSCR) process in the laboratory. The texture evolution rule was investigated during hot rolling and cold rolling. The texture distribution of cold rolled strips with four kinds of cold rolling reduction schedules was observed through X-ray diffraction method, and the orientation density variation of 1/16 layer, 1/8 layer, 1/4 layer, and 1/2 layer in thickness was analyzed. The cold rolled texture of steel A with four kinds of cold rolling reduction schedules was mainly composed of α and γ fibers. Cold rolling reduction ratio of 70% was more beneficial for obtaining more γ fibers. The γ fiber texture orientation density of {111}<011> and {111}<1 12> was the largest on the 1/8 layer and 1/4 layer and the least on the 1/16 layer and 1/2 layer for steel B. The texture orientation density of {001}-{223}<110> in the α fibers for steel C was increased, but the texture orientation density of {332}-{110}<110> was low.