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。     

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     

退火工艺对3.15 % Si冷轧无取向硅钢组织和织构的影响

试验研究了退火温度（850~950℃）和时间（5~18 min）对2.3 mm热轧硅钢板（/%:0.036C,3.15Si,0.21Mn,0.005P,0.007S,0.032Al）6道次轧制的0.35 mm冷轧板组织和织构的影响。结果表明,退火温度越高,晶粒平均尺寸越大,900℃5 min退火时平均晶粒尺寸41.39μm,试样织构主要集中在γ取向线上的{111}＜112＞;织构组分和{111}＜110＞;织构组分;900℃18 min退火时平均晶粒尺寸为48.08μm,试样的{111}面织构和{112}面织构密度都明显减弱,{001}面织构增强,磁性能较优。     

退火温度对2.90%Si冷轧无取向硅钢组织和磁性能的影响

为了给工业生产中退火工艺的制定提供技术依据,对2.90%Si无取向硅钢进行了退火试验,从而发现退火温度对2.90%Si无取向硅钢的组织、织构以及磁性能的影响规律。试验结果表明,在试验温度范围内,冷变形组织均发生了再结晶行为,且织构以{111}织构组分为主;在退火温度为880~900℃时,晶粒均匀性最佳。     

二次冷轧压下率对高牌号无取向硅钢组织结构和磁性能的影响

 研究二次冷轧压下率对于硅的质量分数为3.0%的无取向硅钢组织结构和磁性能的影响。结果表明：当第二次冷轧压下率从0变化至16.7%时,铁损逐渐增加,磁感逐渐降低。当第二次冷轧压下率大于16.7%时,随压下率的增加,铁损逐渐减小,磁感逐渐增加。当第二次冷轧压下率大于38%时,二次冷轧法所能获得的磁性能明显优于一次冷轧法。     

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。     

钙和硼对无取向硅钢退火冷轧板组织和磁性能的影响

不含Ca和B,含Ca(0.0026%Ca)和含Ca-B(0.0027%Ca和0.0045%B)的3种无取向硅钢(/%:0.004~0.006C、1.31~1.38Si、0.34~0.41Mn、0.004S、0.027P、0.36~0.41Als、0.0022~0.002 8T[O]、0.004 8~0.0060N)由6.5 kg真空感应炉冶炼,锻成70 mm扁坯,热轧成2.5 mm板,950℃常化后冷轧成0.5 mm板,在30%H₂+70%N₂气氛经920℃ 3 min退火,炉冷。试验结果表明,无取向硅钢中进行钙处理,钢中可形成CaO·6Al₂O₃和CaS,有效抑制了MnS的析出,有利于退火冷轧板晶粒长大。复合添加ca和B的退火冷轧板中未发现BN;含0.0026%Ca无取向硅钢退火冷轧板具有最强的{100}面织构和Goss织构组分,含0.0027%Ca-0.0045%B无取向硅钢退火冷轧板具有最弱的{112}<110>织构组分。3炉试验钢中,钙处理的0.0026%ca无取向硅钢退火冷轧板的综合磁性能最好,铁损P_1.5/50和磁感应强度B₅₀分别为4.32 W/kg和1.764 T。     

退火温度对无取向硅钢组织结构的影响

本文研究了退火温度对无取向硅钢晶粒大小、晶体织构的影响。随着退火温度的升高，平均晶粒尺寸增加。在低温段。随着退火温度的升高，对磁性能不利的织构组分减弱。在高温段，织构随退火温度变化正好与低温段相反。退火温度通过影响晶粒尺寸和晶体织构对磁性能有明显的影响。     

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%。     

弯曲冷加工工艺对冷轧无取向硅钢性能的影响

分析了不同的冷弯曲工艺的冷轧无取向硅钢(%:0.003C,0.80Si,0.28Mn,0.015P,0.003S,0.24Als)经750℃2 h去应力退火后的组织和性能。结果表明,再结晶晶粒弯曲变形后,去应力退火过程表面晶粒的长大使钢板中的不利{111}面织构明显减弱,{111}<112>织构组分也不再突出;还出现了一定量有利的Goss({110}<001>)织构。该弯曲20次工艺既能改善冲压性能,又提高去应力退火后电磁性能     

冷轧无取向硅钢的磁晶各向异性能的模拟

根据冷轧无取向硅钢的磁晶各向异性能与织构的关系,通过织构取向分布函数ODF程序的计 算,得到取向分布函数的C系数和磁晶各向异性能分布函数MDF的M系数,计算了0.004% C、0. 33% Si无取 向硅钢在宏观各个方向上的磁晶各向异性能。模拟结果表明,多晶体材料的织构影响磁晶各向异性能,当 ｛111｝〈112〉织构组分密度较低时,磁晶各向异性能较小     

热轧板初始组织对冷轧无取向硅钢织构演变的影响

研究了27.5 mm热轧板的初始组织(热轧态,850℃退火、950℃退火)对冷轧态和870℃退火的0.5mm冷轧无取向硅钢50W600薄板(/%:0.004C、0.33Si、0.38Mn、0.099P、0.007S、0.32Al)织构演变的影响。结果表明,经冷轧后冷轧板织构中{100}〈011〉和{112}〈110〉织构密度明显增大,末退火热轧板轧成的冷轧板织构密度较退火热轧板轧成的冷轧板强;经未退火热轧板冷轧成的薄板再结晶退火后的织构中主要为{100}〈011〉、{110}〈011〉和{111}〈112〉,退火热轧板冷轧成的薄板再结晶退火后的织构除{100}〈011〉和{110}〈011〉外还有密度较强的高斯织构。     

Al含量对2.2%Si无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响

通过实验室25 kg真空感应炉冶炼和锻轧研究了0.26%～0.95%Al含量对0.5 mm 2.2%Si无取向硅钢冷轧板组织、织构和磁性能的影响。试验结果表明,0.26%～0.81%Al含量时,随钢中Al含量的增加,成品退火钢板的晶粒尺寸增加同时铁损减少;当Al含量大于0.81%时,随Al含量增加,钢板的晶粒尺寸减小,同时铁损增加。Al含量对硅钢板磁感的影响没有明显的规律。2.2%Si无取向硅钢的合适Al含量为0.48%～0.81%。     

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。     

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。     

无取向硅钢异步冷轧织构沿厚度的演变

对2.2 mm厚常化后无取向硅钢(%:0.004C、3.1Si、0.33Al),以速度比为1.19异步轧制到0.5 mm厚,用取向分布函数(ODF)定量研究了异步冷轧织构沿厚度的变化。结果表明:常化后的无取向硅钢板材沿厚度方向的织构类型发生了明显的变化,中心侧反高斯织构较强,在异步冷轧后继续保持了这种状态,而表层和次表层高斯织构在冷轧后消失;冷轧后板材在快慢辊侧的织构类型没有变化,但强度发生明显的变化;异步冷轧织构沿厚度方向呈非对称分布;反高斯织构在慢辊侧的强度高于快辊侧的强度,{111}〈112〉织构出现中心低两侧高的现象,慢辊侧略高于快辊侧。