Fe-6.5%Si钢极薄带的试制

 为了研究Fe-6.5%Si钢极薄带的制备工艺,并获得良好的产品磁性能,以薄带铸轧试验机制备的6.5%Si钢铸带为原料,分别采用一次温轧法、二次温轧法和基于应变诱导无序(DID)原理的高硅钢室温冷轧3种工艺制备出厚度为0.1 mm的Fe-6.5%Si钢。分析结果显示,一次温轧法退火后以高强度γ织构为主,由于压下率达到90%,形变储能高,晶粒尺寸最大,铁损最低,同时磁感也最低;二次温轧的退火板除了γ织构外,还有较强的η织构,故其磁感值高于一次温轧法,该方法得到的6.5%Si钢薄带综合磁性能最优,但生产成本高,效率低;基于DID原理,对6.5%Si钢热轧板在温度为300～450 ℃、压下率为45%～65%的条件下进行温轧,实现了6.5%Si钢软化,随后可将6.5%Si钢室温冷轧至0.1 mm,此时温轧板和冷轧板内部有序相消失,基体变成无序态;室温冷轧板退火后晶粒更细,铁损略有升高。此外,室温冷轧可促进{111}<112>形变晶粒在冷轧剪切带中形核形成有利织构,因此磁感值得到更大提升;采用DID原理进行室温冷轧,效率较高,后续可通过优化退火工艺使其进一步降低铁损,该方法为薄带铸轧工艺批量生产磁性能优异的6.5%Si钢极薄带提供技术参考。     

CSP流程生产高磁感无取向电工钢磁各向异性的研究

对CSP流程生产的高磁感无取向电工钢50W1300在偏离轧制方向不同角度处的磁性能进行了测试和分析,结果表明:在偏离轧向不同角度处,磁性能差异显著,尤其在α=60°时磁感最低;偏离轧制方向不同角度处的磁性能大小取决于织构类型、强度及分布状态;增强{100}0vw和α、η取向的有利织构组分,降低不利的γ取向织构组分,且使有利织构组分分布越漫散,磁各向异性越小。     

稀土Y对6.5%Si高硅钢热轧和温轧组织织构演变的影响

摘要：以无稀土与含质量分数为0.03%的Y的6.5%（质量分数）Si高硅钢为研究对象,经过热轧、常化、温轧及退火工艺制备出0.5mm高硅钢薄板,采用EBSD、SEM和EDS测试技术,研究了稀土Y对高硅钢热、温轧组织织构演变的影响。结果表明,热轧板中以{001}〈110〉和{110}〈001〉织构为主,常化板织构类型遗传了热轧板,添加稀土Y削弱了热轧、常化板中整体织构强度。含Y高硅钢较无稀土高硅钢温轧剪切带增多,位错密度增加,α织构减弱且γ织构增强。随着退火温度升高,温轧板以{001}〈140〉为主的λ织构和{114}〈481〉为主的α*织构强度不断增强。添加稀土Y削弱了相同退火温度下温轧板的λ织构与α*织构的强度,然而η织构却有所增强,这与稀土Y促进剪切带形核有关。添加质量分数为0.03%的Y具有细化晶粒的作用,细小弥散的稀土Y氧化物阻碍晶界迁移是导致高硅钢温轧板再结晶晶粒细化的重要原因。     

稀土Y对6.5%Si高硅钢热轧和温轧组织织构演变的影响

以无稀土与含质量分数为0.03%的Y的6.5%(质量分数)Si高硅钢为研究对象,经过热轧、常化、温轧及退火工艺制备出0.5 mm高硅钢薄板,采用EBSD、SEM和EDS测试技术,研究了稀土Y对高硅钢热、温轧组织织构演变的影响。结果表明,热轧板中以{001}〈110〉和{110}〈001〉织构为主,常化板织构类型遗传了热轧板,添加稀土Y削弱了热轧、常化板中整体织构强度。含Y高硅钢较无稀土高硅钢温轧剪切带增多,位错密度增加,α织构减弱且γ织构增强。随着退火温度升高,温轧板以{001}〈140〉为主的λ织构和{114}〈481〉为主的α~*织构强度不断增强。添加稀土Y削弱了相同退火温度下温轧板的λ织构与α~*织构的强度,然而η织构却有所增强,这与稀土Y促进剪切带形核有关。添加质量分数为0.03%的Y具有细化晶粒的作用,细小弥散的稀土Y氧化物阻碍晶界迁移是导致高硅钢温轧板再结晶晶粒细化的重要原因。     

CSP流程生产高磁感无取向电工钢磁各向异性研究

对CSP流程生产的高磁感无取向电工钢50W1300在偏离轧制方向不同角度处的磁性能进行了测试和分析.结果表明:在偏离轧向不同角度处,磁性能差异显著,尤其在a=60°时磁感最低;偏离轧制方向不同角度处的磁性能大小取决于织构类型、强度及分布状态;增强{100}＜0vw＞和a、η取向的有利织构组分,降低不利的γ取向织构组分,...     

温轧温度对Fe-6.5%Si薄板组织、织构和磁性的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和磁性测量研究了温轧制度对0.50mm厚6.5%Si薄板的边裂、结构、织构和磁性的影响。结果表明:提高温轧温度可有效减轻边裂;随着温轧温度的提高,退火板的再结晶晶粒尺寸先减小而后增加,退火板的λ织构逐渐减弱,γ织构逐渐增强;且磁感应强度(B800,B5000)与铁损(P1.0/50)也随着温轧温度的升高而逐渐降低。     

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。     

双辊连铸制备6.5%Si硅钢薄带的组织与性能

分别利用双辊连铸—温轧—退火和双辊连铸—热轧—温轧—退火工艺制备了厚度为0.50mm的6.5%硅钢薄带。利用光学显微镜、X射线衍射仪和磁性测量研究了热轧、温轧和退火工艺对组织、织构和磁性的影响。结果表明:在温轧之前进行一定程度的热轧,可减小温轧变形量,退火后可获得更加满意的{001}uvw再结晶织构和更加均匀的再结晶组织,故与直接温轧工艺相比,温轧之前进行一定程度的热轧可使磁感提高,而铁损降低。     

取向硅钢极薄带试制工艺分析

以一种市售高磁感取向硅钢成品为原料,经一次法试制出了0.10mm规格取向硅钢极薄带,分别通过3种方案进行退火并取样分析,结果表明:1)随炉升温700℃均热退火可获得综合磁性较好的再结晶Goss织构,能满足JEM 1239标准要求;2)低、中温预热+1 150℃均热只能获得位向散漫、低强度的η或近η类等再结晶织构,磁感极低;3)快速加热在1 000℃以下均热能形成具有较高磁感的{110}〈001〉再结晶织构,在1 150℃以上均热,能形成具有较低高频铁损的弱的近{110}〈001〉再结晶织构,有深入研究价值;4)升温速度对再结晶晶粒均匀度有明显影响,快速升温推高初次再结晶温度,并可得到较低的高频铁损;5)对市售取向硅钢成品原料的纯化处理有进一步纯化钢质的作用,没有明显改善磁性能。     

钇对冷轧高硅钢薄板组织、织构及磁性能的影响

为研究稀土钇(Y)对冷轧高硅钢薄板磁性能的影响规律,以3种不同Y含量(无稀土,含0.012%Y,含0.030%Y)的6.5%Si高硅钢为研究对象,采用了热轧、温轧、冷轧及退火工艺制备出了0.2mm厚高硅钢成品板。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)技术分析了稀土Y对其组织、织构和磁性能的影响。研究结果表明,随着Y含量的增加,高硅钢冷轧板成品退火后平均晶粒尺寸逐渐降低,分别为194μm、125μm和84μm;对磁性能有利的{100}面织构不断减弱,η(〈100〉//RD)织构强度先增后减,而对磁性能不利的γ(〈111〉//ND)织构先减弱后增强。当Y的质量分数为0.012%时,尽管在50～1 000Hz频率下的铁损值相比无稀土高硅钢略有增加,但磁感B50最高,达到了1.647T,归因于η织构的增强与γ织构的减弱。     

退火温度对3.0 %Si冷轧无取向硅钢组织及性能的影响

为探索退火温度对薄规格3.0 %Si无取向硅钢组织及电磁性能的影响,借助多气氛连续式退火炉模拟不同退火温度对冷轧0.25 mm厚度3.0 %Si无取向硅钢电磁性能、组织以及织构的影响。结果表明：退火温度从850 ℃提高到975 ℃,铁损P1.5/50与P1.0/400均逐渐降低;退火温度超过950 ℃时,铁损P1.5/50基本稳定在1.47 W/kg左右,退火温度超过975 ℃时,铁损P1.0/400逐渐增加;随着退火温度的增加,{111}〈121〉、{111}〈110〉等难磁化织构强度增加速度高于{001}面织构,磁感B50降低。综合退火温度对磁感和铁损的影响,温度为975 ℃时可以获得较好的电磁性能,临界晶粒尺寸为125 μm,工业化生产中最佳退火温度在950~975 ℃之间。     

摩擦对IF钢铁素体区热轧和退火织构的影响

采用X射线衍射仪分析IF钢铁素体区热轧织构以及退火织构的演化,在实验室热轧机上进行了IF钢的铁素体区热轧,研究了摩擦对IF钢铁素体区热轧、退火织构的影响。结果表明：无润滑轧制时,钢板表层形成强高斯织构组分{110}〈001〉,弱γ纤维织构,导致再结晶织构中高斯组分强度高,γ纤维织构强度低;润滑轧制时,钢板表层高斯织构组分强度降低,{100}〈011〉、γ纤维织构强度提高,退火后γ纤维织构强度提高。钢板中心受摩擦作用影响较小,轧制过程中发展为较强的α和γ纤维织构,退火后γ纤维织构成为主要织构组分。     

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。     

薄带连铸取向Fe-6.5％Si钢形变热处理过程组织演化

设计并利用双辊薄带连铸工艺制备出取向Fe- 6. 5%Si钢铸带，研究了热处理工艺对铸态、形变和初次再结晶组织、织构及析出物的影响规律。结果表明，铸带退火可以促进铸态组织中的柱状晶长大，同时增加200nm以下MnS- AlN或MnS- NbN复合析出物的面密度。随着铸带退火温度升高，冷轧组织中变形带宽度以及带内剪切带长度增加，初次再结晶织构中{111}〈112〉组分增强，{110}〈001〉晶粒所占比例增大。铸带退火有助于改善冷轧板高温退火过程中的二次再结晶行为，提升产品磁性能。     

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。     

0.20 mm薄规格取向硅钢的开发及关键工艺探讨

为开发磁性能优良的0.20 mm薄规格取向硅钢,对该取向硅钢的组织特征,不同冷轧压下率和高温退火气氛对磁性能的影响进行了研究。结果表明：所获得的0.20 mm薄规格取向硅钢成品组织二次再结晶完全,铁损（P1.7/50）为0.89 W/kg,磁感（J800）为1.906 T;热轧和常化1/8层的主要织构组分为Goss织构,冷轧织构为较强的{001}〈110〉,退火织构主要为{411}〈148〉,脱碳晶粒尺寸约为21.17 μm,Goss晶粒极少;0.20 mm薄规格取向硅钢合适的冷轧压下率为91.3 %;高温退火升温段合适的气氛为75% N2。     

再结晶阶段加热速度对低碳冷轧板罩式退火过程组织和织构的影响

在实验室条件下模拟CSP热轧板为基板生产的低碳冷轧板罩式退火过程,研究再结晶阶段加热速度对冷轧板罩式退火过程组织和织构的影响。结果表明,压下率83.3%的冷轧板,随着再结晶阶段加热速度的增加,会使试样再结晶温度降低,再结晶过程提前完成,{001}110织构变强,{111}110织构先减少后增加,{111}112织构先减少后增加出现峰值,当加热速度超过50℃/h时又减小。在加热速度30~40℃/h间变形织构{112}110有较低的密度值。再结晶阶段加热速度40℃/h的退火工艺成品组织为饼形晶粒,{001}110织构密度较低,{111}110和{111}112密度较强,密度值接近。