薄带连铸取向硅钢Goss晶粒二次再结晶过程的研究

研究了双辊薄带连铸Fe- 3%Si取向硅钢薄带在冷轧后二次再结晶过程中Goss晶粒的演化过程。结果表明：薄带连铸流程可以固溶较多的抑制剂元素，并且无需通过“γ→α”相变控制AlN的析出。铸带经过两阶段冷轧变形和高温退火后，可以获得完善且位向准确的Goss晶粒，B8值达到1. 92T以上。高温退火升温过程中，在抑制剂的作用下基体晶粒尺寸基本稳定，Goss晶粒在1035～1060℃范围内发生异常长大。长大方式为位向准确的Goss二次晶粒快速发生异常长大，吞并基体中稳定的初次晶粒，而后快速发生异常长大的二次晶粒继续吞并发展缓慢的Goss二次晶粒和一些尺寸较大的初次晶粒，最终完成全部二次再结晶过程。     

不同抑制剂的取向硅钢再结晶行为

比较了几种抑制剂对冷轧取向3％Si-Fe合金初次再结晶和二次再结晶行为的影响。证明AlN比MnS有更强的抑制作用。初次再结晶基体的稳定性对二次再结晶发展比初次晶粒尺寸更重要。(110)[011]二次晶核起源于热轧板表面1/5～1/4深度区域。经大压下率冷轧和退火的含AlN抑制剂的钢中二次晶核呈饼状,二次晶粒长大是各向异性的。经中等压下率冷轧和退火的含MnS抑制剂的钢中,二次晶粒长大是各向同性的。     

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.     

MgO涂层对Hi-B钢织构与抑制剂的影响

研究了MgO涂层对Hi-B钢高温退火过程中组织织构与抑制剂的影响。借助磁性能测试仪测试其磁性能,使用金相显微镜(OM)观察试样组织,借助扫描电子显微镜(SEM)和EBSD技术进行抑制剂观察和织构检测,利用投射电子显微镜(TEM)及能谱仪(EDS)进行能谱分析。结果表明:氧化镁涂层能延缓抑制剂粒子的分解,保持较高的粒子分布密度,进而抑制初次再结晶晶粒的粗化,提高二次再结晶的开始温度。另一方面涂层能影响二次再结晶过程。无涂层样品与氢气直接接触,较多接近{110}面织构而与〈001〉晶向偏差较大的晶粒发生了异常长大,导致二次再结晶晶粒数量更多,尺寸更小且Goss织构比较散漫。有涂层样品Goss织构更加锋锐且磁性能更优。     

MgO涂层对Hi-B钢织构与抑制剂的影响

研究了MgO涂层对Hi-B钢高温退火过程中组织织构与抑制剂的影响。借助磁性能测试仪测试其磁性能,使用金相显微镜(OM)观察试样组织,借助扫描电子显微镜(SEM)和EBSD技术进行抑制剂观察和织构检测,利用投射电子显微镜(TEM)及能谱仪(EDS)进行能谱分析。结果表明:氧化镁涂层能延缓抑制剂粒子的分解,保持较高的粒子分布密度,进而抑制初次再结晶晶粒的粗化,提高二次再结晶的开始温度。另一方面涂层能影响二次再结晶过程。无涂层样品与氢气直接接触,较多接近{110}面织构而与〈001〉晶向偏差较大的晶粒发生了异常长大,导致二次再结晶晶粒数量更多,尺寸更小且Goss织构比较散漫。有涂层样品Goss织构更加锋锐且磁性能更优。     

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.     

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。     

硅钢织构退火

本发明阐述一种生产晶粒取向硅钢的改进方法。在以硼为抑制剂的硅钢中,(110)[001]织构的发展取决于二次再结晶的完善程度。在初次晶粒的正常长大被抑制的情况下,二次高斯晶粒吞并初次晶粒而长大,而抑制剂(如:硼、硫、氮)阻碍正常晶粒长大的作用直到二次高斯晶粒长大及初次晶粒消失的温度为止,这种现象是在最终织构退火期间发生的。一般的最终织构退火包括,以接近28℃/小时的速度加热到发生钢质净化的温度,并且在     

薄规格取向硅钢晶粒异常长大时的组织、织构稳定性与表面效应分析

0.20 mm及以下厚度的薄规格取向硅钢由于显著的表面效应生产难度更大,开发时更容易造成降级或废品率.由于这些高端取向硅钢生产技术保密而很少有相关细节报道,并且不同的成分体系对应的组织、织构及抑制剂参数和工艺参数应该有所差异,因此各企业需要自己摸索它们之间的关系.本文基于企业开发成功的0.20 mm产品,在实验室条件下全面考察其工艺的可重复性及组织结构变化的敏感性,揭示了由一次再结晶到高温退火1200℃关键温度下的基体取向类晶粒、异常长大类晶粒的尺寸、取向及抑制剂的特点.希望从理论上澄清薄规格化带来的显著表面效应和关键组织织构参数,为全面提升我国整体取向硅钢生产控制的理论水平打下基础.结果 表明,该样品在实验室高温退火也显示出好的重复性,对应的一次品粒尺寸平均值约18μm,二次再结晶温度1050℃,二次再结晶温度区间在15℃以内,二次再结晶前平均基体晶粒尺寸长大不超过1 μm.     

一种普通取向硅钢的制备工艺

专利号：CN201010597079．2 专利权人：鞍钢股份有限公司 本发明公开了一种普通取向硅钢的制备工艺,其特征在于工艺流程为：冶炼→连铸→热轧→酸洗→→次冷轧→中间退火→二次冷轧→表面处理及涂MgO→高温退火→涂绝缘层及热拉伸平整。通过提高中间退火温度、增加气氛露点等方式,使中间退火过程具备脱碳退火的部分功能,钢板在此时可完成脱碳。另外,由于增大了一次冷轧压下率,在退火时可形成细小的初次晶粒,增加高温退火时二次再结晶形核位置。高温退火升温过程中向钢中渗氮,使钢板中形成一批新的细小A1N,保证Goss晶粒形核时有足够的抑制力,使Goss取向二次晶粒发展完善,提高GO钢磁性能。采用本发明方法可使成品取向硅钢磁感B8增加0．02T,铁损P1．7降低0．1W／kg,相当于提高取向硅钢的一个牌号,产生巨大经济效益。来自“中国知识产权网”     

高温渗氮Hi-B钢二次再结晶中组织及织构演变

模拟CSP工艺试制Hi-B钢在二次再结晶过程中不同退火温度下的组织和织构。使用Zeiss Axioplan金相显微镜(OM)观察试样组织,借助于NOVA400Nano SEM型场发射扫描电子显微镜进行微观织构EBSD检测分析。结果表明:Goss晶粒在1 040℃发生异常长大,异常长大之前晶粒细小均匀,有利的{111}〈112〉和{411}〈148〉织构为主要织构,异常长大后部分晶粒发生快速长大,组织则以Goss织构为主。Goss织构及{111}〈112〉和{411}〈148〉织构的取向差分布主要集中在20°~45°之间,高能晶界理论(HE)能够解释Goss晶粒的异常长大。基体的CSL晶界比例较低,且移动性差的∑3晶界比例较高,移动性好的∑5、∑7、∑9晶界比例较低,CSL晶界理论对于Goss晶粒的异常长大则不具有说服力。     

压延率对高磁导率硅钢初次再结晶织构的影响

用x-射线求织构系数方法研究了含MnS+AIN的3%si-Fe合金的初次再结晶织构中各晶面的织构系数N_(hkl).冷轧压延率通过改变初次再结晶织构组分的数量对二次再结晶行为影响很大,所得结果能很好地说明高温退火后的磁性变化规律.认为初次再结晶基体中很强的 {111}<112>和位向准确的{110}<001>的弱组分是获得完善的戈斯(Goss) 织构的重要条件.实验结果还指出,同最佳磁性相对应的压延率范围为82～87%,压延率低于82%时,初次再结晶织构中不仅{111}<112>组分很弱,而且偏离易磁化方向的二次再结晶核心数量成倍增加,其结果高温退火时这些核心彼此争长导致戈斯织构取向度下降.冷轧压延率太大 (88%以上){100}<011>位向变成冷轧织构中最强成份同样损害二次再结晶和磁性.     

退火温度对双辊薄带连铸高强度无取向硅钢组织和性能的影响

摘要：研究了退火温度对双辊薄带连铸Si质量分数为3.2%的高强度无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明,700℃保温时试验钢开始发生再结晶;800℃保温时,试验钢已完全再结晶,平均晶粒尺寸为26.4μm;900和1000℃保温时,试验钢中的晶粒开始逐渐长大,平均晶粒尺寸分别长大到33.8和40.9μm,且900℃退火时晶粒组织最均匀。随着退火温度的升高,试验钢中有利织构组分λ织构逐渐增强,Goss织构则在900℃退火时强度最强。因此,试验钢在900℃退火时有利于兼顾磁性能和力学性能。     

钇含量对3%Si取向硅钢组织和织构的影响

使用50 kg真空感应炉常规流程工艺在实验室制备钇含量分别为0.026%、0.058%和0.14%的0.04%～0.05%C,3.03%～3.10%Si取向硅钢。采用SEM研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用OM和EBSD分析了取向硅钢2.4 mm热轧板、0.3 mm冷轧板、830℃和1050℃退火板组织和织构。实验结果表明：随着钢中Y含量的升高,夹杂物发生粗化,长条形夹杂物转变为球形,抑制晶粒长大效果减弱,所以一次再结晶热处理后硅钢板晶粒尺寸随着Y含量的增加逐渐变大。Y含量为0.026%的硅钢一次再结晶晶粒尺寸最小,其较高的储存能为高温退火晶粒长大提供了足够的驱动力,因此,其高温退火晶粒尺寸最大,平均晶粒尺寸为115.7μm。冷轧硅钢板高温热处理后,Y含量为0.026%的硅钢中部分Goss晶粒异常长大,出现了强度为5的Goss({110}<001>)织构,而Y含量为0.058%和0.14%的硅钢中依旧存在大量的γ织构。由于含0.026%Y钢中夹杂物尺寸最小,具有一定的钉扎作用,从而使得一次再结晶晶粒更加细小。随着Y含量的增加,0.058%Y和0.14%Y钢中...     

取向硅钢中高斯晶粒异常长大选择性行为

对CGO取向硅钢二次再结晶中断实验进行了研究,发现二次再结晶升温过程中,仅在异常长大开始前,高斯晶粒尺寸明显大于其他晶粒,且不同取向晶粒的数量与脱碳退火时的特征一致.高斯晶粒晶界上MnS等抑制剂的优先粗化使高斯晶粒能够率先发生异常长大,且只有晶界弯曲严重或经过很小的生长几个晶粒就能合并的高斯晶粒才能成为二次晶核.在高斯晶粒异常长大过程中,晶界形貌参差不齐,呈岛屿状.研究表明:高斯晶粒独特的生长方式,可能是使二次再结晶能很快完成的原因.     

取向硅钢薄带形变再结晶组织及织构演变

利用背散射电子衍射微织构分析技术及X射线衍射织构分析技术,结合对取向硅钢薄带再结晶各阶段退火板磁性能的分析,系统研究了其形变再结晶过程中的组织及织构演变.结果表明,薄带内原始高斯晶粒取向发生绕TD轴向{111}〈112〉的转变,同时晶粒取向还表现出绕RD轴的附加转动,这种附加转动及其导致的表层微弱立方形变组织可为再结晶立方织构的形成提供核心.退火各阶段样品磁性能的变化对应了{110}-{100}〈001〉有益织构及其他织构的强弱转变以及再结晶晶粒不均匀程度的变化,综合织构类型及晶粒尺寸的变化推断发生了二次及三次再结晶过程.升温过程再结晶织构演变主要体现了织构诱发机制,也即与基体存在绕〈001〉轴取向关系的晶粒长大优势结合高斯织构的抑制效应发挥作用;而在高温长时间保温后三次再结晶过程,{110}低表面能诱发异常长大发挥主要作用使得最终得到锋锐的高斯织构.      

柱状晶组织高硅电工钢二次再结晶的形成机理

  二次再结晶的发生会显著改变电工钢带材的组织和织构，进而影响其磁性能。以柱状晶组织高硅电工钢冷轧带材为研究对象，研究了不同退火方法对试样组织和织构的影响，明确了二次再结晶的发生条件、形成机理和控制方法。研究结果表明，柱状晶组织高硅电工钢冷轧试样发生二次再结晶的温度区间为850～1 000 ℃，在900 ℃退火可获得最大的晶粒尺寸。二次再结晶的形成是由于初次再结晶后试样的组织形成了织构抑制作用，小角度晶界抑制晶粒正常长大，大角度高能晶界迁移率高，具有大角度晶界的晶粒以取向长大方式发生二次再结晶。当退火温度高于1 000 ℃时，升温和冷却速率大于5 ℃/min可以有效抑制二次再结晶的发生。     

Bi对低温取向硅钢高温退火过程组织和织构的影响

以含Bi和不含Bi两种成分低温取向硅钢进行高温退火中断实验，借助磁测仪（MPG 200D）进行磁性能测量，借助金相显微镜观察晶粒尺寸，利用X射线衍射（XRD）对高温退火连续升温过程中织构进行研究分析。实验结果表明，添加Bi元素后，初次晶粒尺寸减小，二次再结晶晶粒尺寸增加至20~60 mm，成品磁性能更优。Bi加入后二次再结晶开始温度明显提高，含Bi试样和不含Bi试样发生晶粒异常长大的温度范围分别是1 080~1 100 ℃和1 060~1 080 ℃。织构分析结果显示，随着高温退火温度提高，{111}和{100}面织构逐渐减弱，{110}面织构和Goss织构逐渐增强，含Bi和不含Bi试样的高斯织构转变温度分别为1 100 ℃和1 080 ℃，随后高斯织构密度和体积百分比逐步增加，最终含Bi试样的高斯织构密度和体积百分比均高于不含Bi试样。     

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。     

冷轧薄钢板退火过程组织演变的Monte Carlo模拟

利用 Monte Carlo方法及模型进行了冷轧薄钢板静态再结晶退火组织的模拟 ,实现了退火组织的连续动态变化过程 ,可以观察晶界的迁移及晶粒在退火过程中相互吞并的机理和过程。还模拟了冷轧钢板退火过程中晶粒尺寸及再结晶分数的变化规律及冷轧压下率对再结晶的影响。将模拟结果与实验结果进行对比发现 ,两者基本吻合。