加Sb改善高导磁率无取向电工钢织构

加Ｓｂ改善高导磁率无取向电工钢织构［日］Ｍ．Ｔａｋａｓｈｉｍａ等１前言人们早就知道，通过向无取向电工钢中加入少量Ｓｂ并实行热轧板退火，可改善磁性尤其是导磁率。加Ｓｂ对磁性的影响，最初是由Ｓｈｉｍａｎａｋａ等￣［１］研究的。如图１示出，加入少量Ｓｂ，可...     

铈含量对无取向电工钢磁性能的影响

研究了0～0．022wt％范围的铈含量对四种无取向电工钢显微组织、织构和磁性能的影响。成品退火后,晶粒尺寸随铈含量的增加而增大,并在含铈0．011wt％的钢中达到最大值。含铈0．003wt％的钢具有最强的（110）〈001）织构。在铈含量相同的钢中,（111）〈uvw〉纤维织构的强度随终轧温度的降低和预退火温度的增加而下降。在同样的工艺条件下,磁通密度随铈含量的增加而稍微增加,并在含铈0．003wt％的钢中达到最大值。对于铈含量相同的钢,磁通密度随预退火温度增加和终轧温度降低而增加。另一方面,铁损随钢中铈含量增加而下降,并在含铈0．003wt％的钢中达到最小值。在铈含量相同的情况下,铁损随预退火温度增加和终轧温度降低而下降。主要通过形成有利织构和最佳的成品晶粒尺寸,含铈0．003wt％的钢表现出最好的磁性能。     

冷轧电工钢织构演变与磁性能的关系

冷轧无取向电工钢员重要的使用性能为铁磁性能，而电工钢的织构状态是决定铁磁性能的主要因素之一。有利织构的演变及形成取决于整体生产工序各环节的工艺参数设计。着重从基础理论方面探讨了热轧、冷轧、再结晶过程中织构的演变，并加以实例进行了说明。     

CSP热轧无取向电工钢的织构特征

研究了CSP生产的无取向电工钢(w(Si Al)=1%)热轧板的织构特征,并与传统流程产品进行了比较.发现两种工艺生产的产品在板厚1/2处的主织构均为{001}《110》织构,即典型的{001}//轧面的α纤维织构.二者的织构沿厚度方向均呈不均匀分布,其强度及对称性从表层到中心逐渐加强.     

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.     

稀土对冷轧无取向电工钢成品组织和磁性能的影响

在220mm×1280mm弧形连铸机通过自动喂丝机经金属耳管向结晶器电工钢水(/%:≤0.005C、2.0～2.6Si、0.20～0.30Mn、0.008P、0.001～0.009S、0.15～0.40Al、≤0.0010[O])喂稀土丝。通过光学、电子显微镜,系统地研究了钢中稀土含量(0～0.45%RE)对0.5 mm退火的冷轧无取向电工钢成品组织和织构、夹杂物形态和分布,以及磁性能的影响。结果表明,当钢中稀土含量为0.008%～0.020%时,能有效控制细小夹杂物的有害影响,促进退火成品晶粒尺寸增大,增强有利织构组分,显著地改善了冷轧无取向电工钢成品的磁性能。     

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.     

铝和锰对无取向电工钢性能的影响

铝和锰对无取向电工钢性能的影响［独联体］А．Т．Неделин众所周知弥散的非金属夹杂物的负作用是在退火时会阻碍晶粒的长大，降低金属塑性，并且急剧地提高矫顽力Ｈｃ，矫顽力６０％～８０％决定了无取向电工钢中的磁损水平。氮、硫和氧的微小浓度（＜０．００１...     

成品厚度对高牌号无取向电工钢组织、织构和磁性能的影响

文中采用某企业高牌号无取向电工钢常化板，经过不同冷轧压下率一次性冷轧后高温退火，获得了不同厚度的成品板。利用EBSD等手段研究了成品厚度对组织、织构和磁性能的影响。研究结果表明，随着成品厚度减薄，总铁损不断降低，尤其在高频下降低更为明显，这是因为高频下涡流损耗占主导，同时涡流损耗占总铁损的比重也随着成品厚度减薄而不断降低。平均晶粒尺寸随着成品厚度减薄略有减小，组织均匀性变差，但厚度减薄导致的涡流损耗降低仍占据着主导作用，因此总的铁芯损耗出现下降。随着冷轧压下率的增加，γ织构和α*织构不断增强，λ织构呈减弱的趋势；有利织构与有害织构体积分数的比值不断下降，导致磁感应强度B₅₀也随之降低。      

CSP生产半工艺无取向电工钢的组织及性能研究

研究了CSP工艺生产的半工艺电工钢的组织变化规律,分析了成品的织构组分和特征,以及碳含量对最终退火后磁性能的影响程度。     

Effect of lanthanum content on microstructure and magnetic properties of non-oriented electrical steels

The effect of lanthanum content in the range of 0-0.011 wt.%,on the inclusion size distribution,microstructure,texture and magnetic properties of three non-oriented electrical steels was studied.After final annealing,lanthanum effectively inhibited the precipitation of MnS precipitates in steel,the formations of La2O2S and LaS inclusions not only acted as nuclei of AlN precipitates,but also combined with Al2O3 and formed composite inclusions with larger size.Grain size firstly increased and then decreased with lanthanum content increasing.Steel containing 0.0066 wt.% lanthanum obtained the largest grain size,the strongest {110}<110> texture and the weakest {112}<110> texture among all the tested steels.Magnetic flux density firstly increased and then decreased,core loss firstly dramatically decreased and then slightly decreased with lanthanum content increasing.Among the three tested steels,steel with 0.0066 wt.% lanthanum demonstrated the best comprehensive magnetic properties mainly through the development of favorable texture and appropriate final grain size.     

无取向电工钢50LW800的研制

对50L W800无取向电工钢的生产流程进行了总结,并对铸坯、热轧板及冷轧板的组织进行了具体分析。     

CSP流程生产全工艺无取向电工钢

为了简化传统无取向电工钢的生产工艺,降低消耗,提高无取向电工钢的磁学性能,通过氧气顶吹转炉(BOF)-RH真空处理-LF精炼炉-薄板坯连铸连轧(CSP)-酸洗连轧-连续退火流程,成功开发了全工艺冷轧无取向电工钢50W800并实现了批量化生产。研制的50W800铁损P_1.5/50<4.6W·kg^-1,磁感应强度B₅₀>1.71T,板形和表面质量良好,涂层具有优良的耐蚀性能和绝缘性能,能够满足电机行业的使用要求。     

常化温度对无取向电工钢组织和性能的影响

研究了常化温度对无取向电工钢组织及性能的影响。结果表明：常化板织构特征呈现织构梯度分布,中心层分布的主要是{100}〈021〉、{114}〈481〉、{112}〈421〉等α*取向晶粒,Goss和黄铜等取向晶粒则主要分布于表层及次表层区域。经5 min常化处理,常化温度由840 ℃提升到920 ℃,常化板晶粒尺寸增加,成品板晶粒尺寸增加,铁损值P1.5/50降低约0.106 W/kg,成品板中心层{100}取向晶粒体积分数增加,{111}和{112}取向晶粒体积分数降低,织构得以改善,磁感B5000升高约0.016 7 T。     

超高牌号无取向硅钢降钛工艺研究及改进

通过分析研究超高牌号无取向电工钢35W230冶炼过程中[Ti]的来源和变化趋势,确定了冶炼过程中[Ti]含量升高的主要因素,即渣中(TiO₂)还原成为[Ti]进入钢水,和硅铁合金中杂质Ti元素进入钢水。同时确定了影响渣中(TiO₂)含量的主要因素,即铁水[Ti]含量和转炉铁矾土加入量。通过选择[Ti]质量分数约为0.02%的低钛铁水,并降低转炉铁矾土加入量至300 kg/炉,与铁水[Ti]质量分数约为0.04%、铁矾土用量约600 kg/炉相比,成品[Ti]质量分数从0.004 43%降低到0.002 58%。在此基础上,进一步优化了RH铝脱氧工艺,钢水脱碳时,加铝预脱氧至0.02%~0.03%,加入硅铁进行脱氧和合金化,利用钢水中的氧去除硅铁合金带中的[Ti],再加入铝丸和电解锰,最终使钢水中的[Ti]质量分数达到了0.002 10%。铸坯全氧质量分数试验炉次为0.001 1%,与正常炉次0.001 0%相差不大。性能上铁损P15/50降低了约0.07 W/kg,磁感J5000提高了0.004 T。     

高效电机用无取向电工钢35W300的研制

为了解决传统无取向电工钢在降低铁损的同时磁感下降的问题,在普通冷轧高牌号无取向硅钢W10的基础上,通过提高钢质纯净度并适当降低Si和Al的总量,添加少量辅助元素X,用正交法优化常化和成品退火工艺,进行中试试验和大生产试制,研制出0.35 mm高效电机用无取向电工钢35W300。分析了产品的磁性、组织、表面织构和析出相,发现添加辅助元素X、提高常化温度和成品退火温度可改善产品磁性能。35W300钢的磁性典型值铁损P1.5/50为2.41 W/kg,磁感B5000为1.73 T,该产品实现了低铁损和高磁感,可满足高效电机的要求。     

50W800硅钢退火样在模拟海洋环境下腐蚀行为研究

采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对无取向电工钢50W800退火试样组织、在模拟海洋环境下的腐蚀行为开展了微观及宏观形貌分析,结果表明,无取向电工钢50W800退火试样的金相组织为等轴晶铁素体组织,典型夹杂物类型有A1N、Al2O3、Al2O3-MnS、MgO-Al2O3-MnS夹杂;在模拟海洋环境下无取向电工钢50W800退火试样存在3种不同形貌的锈斑,且每种形貌锈斑在盐雾箱腐蚀60 min内变化过程存在差异,试样发生腐蚀的主要原因是由夹杂物Al2O3、Al2O3-MnS和Mg(-Al2O3-MnS引起的腐蚀形貌变化,且10μm以上Al2O3-MnS夹杂物引起的腐蚀,随着腐蚀时间的增加腐蚀面积增大.     

Ce对2.9%Si-0.8%Al无取向硅钢夹杂物变质的影响

研究了添加单一稀土元素Ce后2.9%Si-0.8%Al无取向硅钢中夹杂物的变质机理。依据冶金热力学理论计算了Ce添加后,钢液中可能生成的夹杂物种类,分析了各种夹杂物存在的稳定性和相互转化的条件。在此基础上,利用SEM、EDS研究了Ce对无取向硅钢中夹杂物数量、尺寸、形貌及类型的影响。结果表明:适量的Ce显著降低了无取向硅钢中微细夹夹杂物(小于1μm)的数量,增加了粗大夹杂物(2~5μm)数量;Ce使AlN、Al_2O_3等夹杂物变性为球状的CeO_2S_2+AlN、CeS+CeAlO_3和CeS+Al_2O_3等复合夹杂物,有效抑制了钢中MnS的析出。     

稀土钇对4.5％Si无取向硅钢成品板组织和磁性能的影响

采用4种不同稀土钇（Y）质量分数(0、0.006 %、0.012 %、0.016 %)的无取向4.5 %Si钢,探究了稀土Y对4.5 %Si钢成品板微观组织和磁性能的影响。研究表明,稀土Y可以将纳米级方形TiN、Al2O3夹杂物有效变质为球状TiO2、Al2O3、Y2O2S复合夹杂物,粗化夹杂物的尺寸,减少0~500 nm弥散细小的夹杂物的数量,因此添加适量Y可以使得4.5 %Si钢成品板晶粒长大速率加快,晶界迁移激活能减少,磁畴与晶界和夹杂物的相互作用的损耗减少,铁损降低。但过量Y会使细小夹杂物继续增多,晶界钉轧作用增强,成品板晶粒尺寸降低。在退火过程中,由于{111}取向晶粒易在微细夹杂物附近优先形核长大,稀土的添加降低了夹杂物密度,且稀土在晶界的富集减小了{111}晶粒在晶界的形核优势,因此稀土Y的添加削弱了γ织构的强度。结果表明,含0.012 %Y的试样的B50最高为1.655 T,在各频率下的铁损最低,分别为P1.0/50=1.41W/kg、P1.0/400=19.28 W/kg、P1.0/1000=77.69 W/kg。