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。     

热轧工艺对无取向硅钢组织结构和磁性能的影响

研究了热轧加热温度、终轧温度、卷取温度对w(Si)=1.50%无取向硅钢晶粒组织、织构演变、铁损和磁感的影响.结果表明,随着铸坯加热温度的提高,冷轧无取向硅钢成品晶粒尺寸减小,有利织构组分增加,铁损增加,磁感提高.提高终轧温度可以促进热轧板的再结晶,增加成品中有利织构组分,降低铁损,提高磁感.卷取温度对成品的晶粒大小没有显著的影响,但提高卷取温度能增加成品中有利织构组分,降低铁损,提高磁感.     

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.     

中温含铜取向硅钢的形变和再结晶织构特征

通过对比中温含铜取向硅钢与普通取向硅钢和高磁感取向硅钢的组织和织构特征,分析中温含铜取向硅钢独特的织构演变规律及其对二次再结晶行为的影响.结果表明,为了获得有利于高斯晶粒长大的强γ取向线织构,中温含铜钢需经过回复退火处理和高温退火阶段慢速升温.回复过程中γ取向线晶粒储能降低,同时慢速升温有利于γ取向线晶粒的形核和再结晶.中温含铜钢的二次再结晶开始温度超过1000℃,由于初次再结晶晶粒组织以γ织构为主且非γ取向线晶粒较少,导致最终二次晶粒尺寸超大且晶界圆滑,二次再结晶机理以择优长大为主导,超大的二次晶粒尺寸导致最终成品的铁损升高,但通过激光刻痕处理后,整体铁损的降低效果比二次晶粒较小的高磁感取向硅钢更加显著.      

薄板坯连铸连轧工艺下Hi-B钢的组织及织构

采用金相显微镜和扫描电镜研究实验室模拟薄板坯连铸连轧（TSCR）工艺试制的高磁感取向硅钢（Hi-B钢）组织、织构的演变特征.研究发现实验室模拟薄板坯连铸连轧工艺试制的Hi-B钢热轧板显微组织及织构在厚度方向上存在不均匀性.常化板表面脱碳层铁素体晶粒明显粗化,常化板织构基本继承了热轧板相应的织构类型,仅织构强度不同.一次大压下率冷轧后,晶粒及其晶界沿轧向被拉长形成鲜明的纤维组织,织构主要为α纤维织构和γ纤维织构,脱碳退火后试样发生回复和再结晶现象并形成初次晶粒组织,脱碳退火后织构分布较为集中.温度升高至1000℃时二次再结晶开始,1010℃时钢中晶粒发生异常长大,高斯织构强度达到61.779.成品磁感为1.915 T,铁损为1.067 W·kg-1.      

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。     

取向硅钢生产工艺技术分析和发展趋势

介绍了普通取向硅钢(CGO)和高磁感取向硅钢(Hi-B)铸坯高温加热两次冷轧、一次冷轧和铸坯低温加热两次冷轧、一次冷轧法4种成熟生产工艺的主要技术参数,取向硅钢理论研究(Goss晶核和抑制剂)和生产技术现状。取向钢的发展趋势为:提高(110)[001]晶粒取向度,降低取向硅钢铁损,发展铸坯低温加热(≤1300℃)和薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢工艺。     

薄带连铸取向硅钢退火组织及织构演变研究

研究了薄带连铸取向硅钢的铸带、冷轧、脱碳退火的组织及织构。研究表明:取向硅钢铸带由铁素体及细碳化物组成,其中表层为细小等轴晶,心部为粗大等轴晶,次表层为粗大柱状晶。铸带主要织构为{001}织构;冷轧组织为拉长的纤维组织,冷轧织构主要为较强的α和γ纤维织构;脱碳退火组织主要为细小的等轴晶,织构主要为弱α和γ纤维织构组分。     

冷轧方式对常化50W470组织织构及磁性能的影响

利用金相显微镜和XRD衍射仪等设备研究了连续冷轧和可逆冷轧钢带对常化50W470组织织构及磁性能的影响。研究结果表明:连续冷轧钢带退火后的平均晶粒尺寸约为88μm,可逆冷轧钢带退火后的平均晶粒约为69μm;连续冷轧和可逆冷轧后织构都汇集在α和γ取向线上;连续冷轧和可逆冷轧的冷轧和退火织构都是在α取向线上。=15°偏向{001}110和=30°偏向{112}110织构处的取向密度相差比较明显,而γ取向线上的取向密度相差不大;连续冷轧成品铁损为:P1.5/50=2.94 W/kg,磁感为:B5000=1.729 T;可逆冷轧成品铁损为:P1.5/50=3.04 W/kg,磁感为:B5000=1.729 T。     

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.     

二次冷轧压下率对无取向电工钢薄带磁性能和织构的影响

研究了二次冷轧压下率对无取向硅钢薄带磁性能和织构的影响,结果表明:采用二次冷轧工艺时,55%左右的二次冷轧压下率能够获得磁性能优良的0.2 mm厚无取向硅钢薄带.当二次冷轧压下率高于55%后,成品钢带中对磁性能不利的r织构组分比例逐渐增强,特别是{111}<112>、{111)<110>织构.采用55%左右的二次冷轧压下率制造能获得{100}面织构和高斯织构比例都较高的产品,其铁损P1.0/400能够降低到10.6 W/kg,同时磁感B50能达到1.68T.     

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。     

高效电机用无取向电工钢组织和析出物研究及产品开发

为开发高效电机用冷轧无取向电工钢,借助实验室薄板坯连铸连轧模拟设备及扫描电镜、透射电镜等检验手段研究了成分、组织、织构和析出物等对无取向电工钢磁性能的影响规律;结果表明:常化处理使组织均匀化并增加有利于磁性提高的织构组分;采用CSP流程开发的高效电机用无取向电工钢铁损平均值3.40W/kg,磁感≥1.68T.     

卷取温度对0.5％Si无取向硅钢组织和磁性能的影响

基于工业生产,研究了卷取温度对0.5 %Si无取向硅钢组织和磁性能的影响。结果表明,卷取温度由600 ℃提升至700 ℃,热轧组织均匀且晶粒尺寸变大;冷轧退火后成品晶粒尺寸也随之变大,退火成品有利织构组分增加,不利织构组分减少,退火成品铁损降低,磁感升高。当卷取温度为700 ℃时,成品磁性能更优,铁损P1.5/50为5.329 W/kg,磁感B50为1.762 T。     

常化处理对50W800电工钢组织、织构与磁性的影响

以企业不常化的50 W800热轧板为初始材料,利用金相显微技术、EBSD技术,对比研究了不同常化温度对50 W800成品板组织、织构及磁性能的影响。结果表明,常化后板材表层晶粒显著粗化,晶粒尺寸可达500μm以上,这层粗大的晶粒有利于成品板的磁性能,常化可提高0.041 T的B50磁感,降低0.6 W/kg的P1.5/50铁损。与不常化的成品板对比,经过常化后的成品板{111}织构比例降低,Goss织构比例略有增加,磁感增加。成品板晶粒尺寸与初始的常化板晶粒尺寸没有直接对应关系,常化板晶粒尺寸越大,形变剪切带形核越多,成品板再结晶晶粒尺寸越小;晶粒长大阶段非{111}取向晶粒长大能力明显高于{111}取向晶粒,延长保温时间可有效发挥常化的改善磁性的作用。     

热轧卷取温度对低硅无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

基于常规流程制备无取向硅钢,研究了卷取温度对于0.9%Si无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,650℃卷取后组织仍为细小的变形组织,最终退火板晶粒尺寸较小且不均匀。700℃和750℃卷取后,组织为尺寸较大且均匀的再结晶组织,最终退火板组织也较为均匀。卷取后退火板不利的γ-fiber织构明显减弱,有利的λ-fiber织构增强。随着卷取温度的升高,磁感显著提升,与未卷取时相比,750℃卷取后退火板平均磁感B50提高了0.013T。     

提高0.10mm厚硅钢薄带的取向度

１　引　言众所周知，减薄取向硅钢带的厚度可有效地降低其铁损值。但是，应用以有利夹杂和以晶界能促使（１１０）结晶晶粒长大的成品取向硅钢为原料再制作成厚度为０．１５～０．１６ｍｍ以下时，要降低其铁损值是困难的。与此不同的是，以热轧板作原料，以两次冷轧法控制适当的压下率和热处理条件，生产出最终厚度为０．１０ｍｍ的取向硅钢薄带。这一方法的特征是成品中（１１０）晶粒成长的动力主要是利用表面能。另外，用二次冷轧法的取向薄带其［００１］方向的取向度与高磁感取向硅钢相比要显著低一些。现在的问题是，一方面进一步减…     

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.     

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。     

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。