薄带连铸流程制备0.1 mm无取向硅钢极薄带的研究

以Fe-3.2%Si-0.7%Al无取向硅钢为研究对象,采用薄带连铸流程制备出0.1mm极薄规格无取向硅钢,并系统地研究了全流程组织、织构的演变和一次冷轧法、二次冷轧法对组织、织构及磁性能的影响规律。结果表明:铸带组织为典型的柱状晶组织,经一次冷轧退火后得到的组织为等轴铁素体晶粒,对应的织构主要以α*织构和γ织构为主;最终成品板磁感B50为1.681T,远高于日本ST-100的磁感1.65T,铁损值也较高,可能与实验室条件下钢的纯净度较低有关。因此,薄带连铸流程制备出无取向硅钢可显著提高磁感。与一次冷轧法相比,二次冷轧法制备的无取向硅钢极薄带的晶粒尺寸较大且分布均匀,不利的γ织构显著减弱;最终成品板铁损显著降低,磁感B50由1.681T进一步升高至1.734T。     

温轧工艺对Fe-6.5％Si薄板织构的影响

高硅钢具有优异的软磁性能,是中高频电机铁心的理想材料。采用双辊连铸-热轧-温轧-退火工艺,制备了厚度为 0.30 mm的6.5 %Si薄板。利用X射线衍射仪和磁性测量,研究了不同温轧工艺对6.5 %Si薄板轧制及退火织构、最终磁性能的影响。结果表明,温轧温度越低,越有利于温轧板心部形成{001}〈0vw〉织构,600 ℃和500 ℃轧制的试样经退火后主要是γ织构,而400 ℃轧制的试样退火后则同时含有γ织构及强度较高的η织构,其对应的磁感值高;同样的温轧温度,二次轧制的温轧板中并未形成{001}〈0vw〉织构,且试样经退火后也没有形成η织构,其磁感比一次轧制的试样低。因此,低温一次轧制,有利于试样在退火过程中形成有利的η织构而提高磁感。     

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.      

Fe-6．5％Si快速凝固极薄带

应用单辊快凝方法成功地制备出Fe-6．5%Si擞晶极薄带，并对其工艺参数和影响因素进行了研究。制得的这些极薄带的组织和磁性也进行了研究和分析。实验结果表明，铸态薄带表面光亮、平整并具有良好的冷轧延展性。铸态极薄带经1020～1070℃真空(真空度8×10^-4pa)退火1h，极薄带组织发生再结晶和异常晶粒长大，并出现(100)[ovw]面织构。遇火后的极薄带在400～3000Hz内展示出比通常Fe-3%Si薄带更优秀的软磁性能。     

CSP流程热轧板常化温度对冷轧无取向电工钢退火组织和磁性能的影响

研究了CSP工艺生产≤0.005%C-1.1%Si的2.2mm无取向电工钢热轧板在800～1000℃常化对0.5mm冷轧板840℃退火后组织和磁性能的影响。结果表明,热轧板常化温度升高,冷轧板退火后的再结晶晶粒增大,铁损降低,磁感增加;热轧板常化温度超过900℃,因第二相固溶而后弥散析出,退火后冷轧晶粒细化,铁损增加,因此该无取向电工钢热轧板最佳常化温度为900℃。     

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%。     

Fe-3%Si平面流铸带平整轧制退火过程中组织织构演变

采用平面流铸技术制备了Fe-3%Si无取向硅钢极薄带,研究了平面流铸Fe-3%Si薄带平整轧制与退火处理的组织织构演变规律。结果表明,平面流铸带具有大比率的柱状晶组织,{100}取向晶粒占比高于30%,也即存在对磁性能有益的{100}织构。小压下率冷轧平整过程中,晶粒取向变化及晶内取向分裂程度整体不高,形变行为存在取向依赖性。{100}取向晶粒形变储能积累程度相对较低,经退火处理后该组分体现出遗传优势,在退火组织中占比仍超过30%。退火组织中小尺寸晶粒有所增加,且绝大部分小尺寸晶粒偏离{100}取向,这导致了退火组织平均晶粒尺寸降低,并在一定程度上弱化{100}织构。     

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。     

薄带铸轧流程制备含钇3% Si取向硅钢的组织和织构研究

通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃7 min和1100℃10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明：与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。     

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。     

冷轧无取向硅钢50W470 铁损的各向异性

对成分(％)为0．003C、1．46Si、0．38Al的0．5 mm冷轧无取向硅钢板进行夹杂物、组织和织构的测定与分析。分析结果表明,试样铁损各向异性为7．56％-11．01％;合理提高无取向硅钢50W470热轧时的终轧温度,有利于提高织构组分密度;同时延长冷轧板的连续退火时间,以利于位向晶粒充分长大,从而减少铁损的各向异性。     

不同退火工艺下TWIP钢微观组织及力学性能演变

摘要：以在650℃温轧的Fe-24Mn-2Al-1Si-0.05C TWIP钢为研究对象,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、室温拉伸等实验手段,研究温轧TWIP钢在回复退火、部分再结晶退火、高温短时退火以及高温退火等不同退火工艺下其微观组织及力学性能的演变。结果表明,随着退火工艺的改变,实验钢的微观组织由回复退火时包含高密度位错、形变孪晶等的变形晶粒逐渐向高温退火时的无畸变再结晶晶粒转变;而部分再结晶退火时,实验钢的微观组织由未再结晶区的变形晶粒和细小的再结晶晶粒混合组成。随退火工艺的改变,实验钢拉伸前、后的硬度变化趋势为先下降然后基本不变最后上升;实验钢的变形机制逐渐由位错滑移为主向孪生滑移为主转变。     

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.      

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。     

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.     

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。     

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0.25mm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P_1.5/50与P_1.0/400均逐渐降低;退火温度超过950℃时,铁损P1.5/50基本稳定在1.47W/kg左右,退火温度超过975℃时,铁损P_1.0/400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125μm,工业化生产中最佳退火温度在950～975℃之间。     

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。     

冷轧压下率对铁素体区热轧Ti-IF钢冷轧板深冲性能的影响

研究了于铁素体区润滑热轧的Ti-IF钢在随后的冷轧及退火工艺中深冲性能的变化.结果表明,在冷轧压下率为75 %时IF钢所获得的r值最高.织构分析表明,于铁素体区润滑热轧的IF钢具有较强的{111}∥ND再结晶织构组分;冷轧时采用75 %的压下率和随后的退火工艺可获得最强的{111}∥ND再结晶织构;冷轧压下率进一步增加时,{111}∥ND再结晶织构将会削弱.这种织构变化与冷轧时ND纤维晶粒内部的剪切带变化有关.     

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