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。     

退火温度对3.1 %Si无取向硅钢组织织构与磁性能的影响

研究了退火温度对3.1 %Si无取向硅钢组织和磁性能的影响规律。结果表明：退火温度从940 ℃提高至1 000 ℃,平均晶粒尺寸由98 μm增加到145 μm,铁损P1.5/50从2.576W/kg降低至2.408 W/kg。随着退火温度的升高,γ不利织构组分强度逐渐降低,{111}〈112〉织构组分强度降低约16 %,磁感B50逐渐升高,磁性能水平提高。     

常化温度对冷轧无取向硅钢薄带磁性能和织构的影响

研究了常化温度对冷轧无取向硅钢薄带磁性能和织构的影响.结果表明,冷轧无取向硅钢薄带生产过程中采用常化工艺能够降低高频铁损值,在900～950℃温度范围内常化能够降低成品硅钢中γ织构不利组分的强度,同时提高{100}面有利织构的强度.过高温度下常化会使成品晶粒尺寸偏大,导致涡流损耗增加,对冷轧无取向硅钢薄带的磁性能不利.     

常化温度对3.0%Si无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

在实验室的条件下研究了3.0%Si无取向硅钢热轧后常化处理对组织、织构演变及磁性能的影响。结果表明,热轧板经900℃常化处理后,热轧组织实现完全再结晶;随着常化温度升高至1 000℃,晶粒尺寸明显增大,其平均晶粒尺寸为222μm,并且组织的均匀性得到明显改善。常化温度由900℃升高至1 000℃时,磁感B₅₀由1.661 T增高至1.674 T;低频铁损P_1.5/50由2.323 W/kg降低至2.282 W/kg;高频铁损P_1.0/400由18.37 W/kg降低至17.45 W/kg。     

冷轧无取向硅钢的织构和组织性能分析

分析和讨论了国内外牌号为50W800和50W600，50H1300，50A1300的4种普通冷轧无取向硅钢的成分、组织、织构对磁性的影响。根据织构取向分布函数(ODF)分析结果，得出为获得高的无取向硅钢磁性能，硅钢除具有高的纯净度，低的夹杂物含量，组织均匀、晶粒细小外，应控制产品形成{HKL}面织构，尤其是{100}面织构，以便同时降低铁损和提高磁感。     

成品厚度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

研究了成品板厚度(0.35～0.65 mm)对0.003%C-2.40%Si-0.32%Al无取向硅钢织构演变、磁感和铁损的影响。结果表明,随着钢板厚度的减薄,成品中对磁性不利的织构组分增加,有利织构组分减少,磁感降低。在化学成分和晶粒尺寸一定的情况下,影响铁损的主要因素是钢板厚度,钢板厚度从0.65 mm减薄至0.35 mm时,铁损显著降低。     

Cr对含Nb高强无取向硅钢组织、织构及性能的影响

 高强无取向硅钢主要应用于高速电机,要求其具备高强度和优异磁性能,但目前无取向硅钢的磁性能和强度难以兼顾。因此,设计并制备了添加微量Cr的含Nb高强无取向硅钢,通过光学显微镜、EBSD、万能拉伸试验机、四探针测试仪和磁性能测量仪等研究了Cr对含Nb高强无取向硅钢微观组织、织构、力学性能及磁性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Cr抑制了热轧组织的回复,使常化和退火组织再结晶减弱,常化和退火后有利织构面积分数增加,不利织构面积分数减小。添加质量分数为0.5%的Cr使含Nb无取向硅钢的屈服强度显著增大,磁感略升高,但对铁损几乎没有影响。Cr对屈服强度的影响一方面是由于Cr的固溶强化作用,另一方面Cr促进了Nb的析出而使Nb的析出强化效果增强;而Cr提高含Nb高强无取向硅钢的磁感主要是由于促进有利织构形成的同时抑制了不利织构的形成,使得织构因子增大;添加Cr使无取向硅钢的电阻率增加从而使铁损降低,同时Cr促进了Nb的析出,而这种富Nb析出相不仅抑制晶粒长大且会阻碍磁畴移动而使铁损增高,在两方面因素的综合作用下,添加质量分数为0.5%的Cr对含Nb高强无取向硅钢的铁损几乎没有影响。因此,含Nb高强无取向硅钢中添加微量Cr,会由于Cr的固溶作用以及其促进Nb的析出而提高钢的强度并提高钢的综合磁性能。     

微量Sn对0.4％Si无取向硅钢组织和磁性能的影响

结合实际生产0.4％Si无取向硅钢,统计了不含Sn和0.025％Sn无取向硅钢的磁性能变化,利用金相显微镜、X射线衍射仪观察分析不同成分下试样的显微组织和微观织构.试验结果表明:Sn元素可以显著降低无取向硅钢的晶粒尺寸,0.025％Sn试样的平均晶粒尺寸比不含Sn减小28.4％;加入Sn元素后抑制了无取向硅钢中不利于磁性能的{111}面织构组分强度,提高了对磁性能有利的{100}面织构组分强度,0.025％Sn与不含Sn相比磁感均值从1.756 T提升至1.768 T,铁损均值从5.476 W/kg降低至5.204 W/kg,明显改善了无取向硅钢磁性能.     

无取向硅钢组织结构和化学成分对磁性能影响及生产工艺控制

无取向硅钢的磁性能由内部组织结构和化学成分决定，本文分析和总结了晶粒大小、晶体织构、夹杂物含量及分布、内应力、钢板表面状态以及化学成分对无取向硅钢磁性能的影响，并且研究了低铁损、高磁感的机理。钢的内部组织结构由实际生产工艺控制，分析了炼钢、热轧、冷轧、退火工艺对无取向硅钢组织结构演变和磁性能的影响。     

热轧板常化后的晶粒尺寸对无取向硅钢织构和磁性能的影响

研究了热轧板晶粒尺寸对无取向硅钢织构、成品晶粒尺寸、铁损和磁感的影响.结果表明,随着热轧板晶粒尺寸的增加,成品晶粒尺寸增加、高斯织构组分{110}〈100〉增强、γ纤维织构组分减弱,导致铁损显著降低、磁感显著提高.     

磁场退火对无取向硅钢磁性能的影响

为了研究退火温度、磁场强度、磁场方向及退火时间等对低牌号无取向硅钢磁性能和组织的影响,在正交试验的基础上,对无取向硅钢进行不同条件的退火处理,通过对磁性能数据的正交分析,优选出最佳的工艺参数。研究结果表明:退火温度和磁场强度是影响试验钢比饱和磁化强度的主要因素,磁场强度与退火时间对剩余磁化强度也有显著的影响。当加热温度在800℃、施加磁场强度为3 T时,调整施加磁场的方向与退火时间可以使无取向硅钢的比饱和磁化强度、比剩余磁化强度分别达到260.7 emu/g、18.265 emu/g。     

退火温度和时间对冷轧无取向硅钢组织与织构的影响

针对冷轧无取向硅钢退火工艺的特点,研究了退火温度和保温时间对成分为0.004%C、0.33%Si的冷轧无取向硅钢晶粒组织和织构演变的影响.结果表明:退火后,α线上{100}织构密度明显减弱,取向从{112}〈110〉向{111}〈112〉大量聚集;适当增加保温时间有助于提高{100}〈hkl〉织构,900℃、保温180 s,水冷得到的织构分布比较均匀,{001}面织构占有率比较高.     

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。     

无取向硅钢热轧板的织构

选用不同硅含量的工业用无取向硅钢热轧板作为研究对象,采用X射线衍射Schulz背反射法对热轧板进行了分层织构测量.结果表明,高硅热轧板表层织构以((-1)10)[001]为主,并有少量((-3)31)[5(-5)3],板中心部位以(001)[1(-1)0]为主;低硅热轧板表层含有少量的((-1)10)[(-1)(-1)1]、((-1)10)[(-2)(-2)1]和((-5)51)[11(-1),而板中心部位主要为(001)[1(-1)0]织构,但强度比高硅热轧板低;织构沿厚度方向的分布具有一定的规律性,即表层附近织构以((-1)10)[001]为主,中心处织构以(001)[1(-1)0]为主,只是强度有差异;热轧温度变化时,织构的强弱有明显的变化,热轧温度对不同硅含量热轧板织构的影响是不同的.     

冷轧厚度对3.0 %Si无取向硅钢组织及磁性能的影响

研究了冷轧厚度对3.0 %Si的无取向硅钢组织和磁性能的影响规律。结果表明：当冷轧厚度由0.35 mm减薄至0.27 mm时,平均晶粒尺寸由104 μm降低至89 μm ,P1.5/50由2.186 W/kg降低至2.139 W/kg,P1.0/400由16.978 W/kg降低至13.978 W/kg,涡流损耗占比随之降低,{112}〈110〉取向强度减弱而{111}〈110〉取向强度增加,B50由1.684 T降低至1.662 T。     

退火温度对冷轧无取向硅钢组织结构和磁性能的影响

研究了成分为0.003%C- 1.6%Si的0.5mm无取向冷轧板850～1000℃退火后的晶粒、织构、铁 损和磁感应强度。试验结果表明,随退火温度增高,晶粒的平均尺寸由850 ℃23μm 增加至1000℃115 pm, 铁损由850℃4.36 W/kg降低至1000℃3.35W/kg,磁感应强度在920℃退火达到最大值1.732 T。随退火温 度继续升高,磁感应强度逐渐降低至1000℃1.717 T     

Cr对无取向硅钢磁性能的影响

分析了钢中Cr的氧化、氮化反应热力学,试验研究了0.025%～0.045%Cr对900℃退火+750～1 050℃二次退火的0.5 mm无取向硅钢(%:0.001 8C、0.45Si、0.45Mn、0.106P、0.003S、0.001 2N)磁性能的影响。结果表明,钢中含Cr氮化物析出温度为913 K,在热轧精轧和卷取过程中析出;随钢中Cr含量的增加,钢的晶粒尺寸减少,铁损中的磁滞损耗增加,而涡流损耗变化不大,为保证钢的电磁性能,应控制钢中Cr含量≤0.03%。     

稀土铈对2.9%Si无取向硅钢磁性能的影响

 摘 要： 为了获得磁性能优良的高牌号无取向硅钢,系统地研究了稀土铈对2.9%Si无取向硅钢中夹杂物的变质及粗化,退火板的组织、织构及磁性能的影响规律。结果表明：钢中添加适量（质量分数0.005 5%）的铈能使夹杂物聚集粗化,最终使成品再结晶晶粒尺寸增大,有利织构组分{100}和{110}面织构增多,不利织构组分{111}面织构减少,磁性能达到最佳。但是当铈添加过量（质量分数0.019%）时,其作用反而相反。