薄板坯连铸连轧流程V微合金化技术研究

本文基于薄板坯连铸连轧流程物理冶金特征,系统地研究了V的析出规律和V微合金钢的强化机理.结果表明,均热前铸坯中有大量细小V析出物,均热过程中部分析出物溶解,颗粒略有长大;铸坯中的细小析出物对抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大有明显的作用,使试验钢具有晶粒尺寸为3～4μm的超细晶组织;组织超细化是导致薄板坯连铸连轧流程V微合金钢强度提高的主要原因.采用薄板坯连铸连轧流程V微合金化技术开发了屈服强度550MPa级HSLAS-F80高强钢,其组织均匀、晶粒超细化、强度高、成型性能和焊接性能优良.     

薄板坯连铸连轧Fe-3．2％Si硅钢板的试验模拟研究

介绍了实验室进行的薄板坯连铸连轧Fe-3．2％Si硅钢板的试验模拟研究工作,分析了铸坯等轴晶粒组织和偏析,观察了热轧后显微组织轧后组织、抑制剂形貌以及热轧后织构组织等,这些试验研究结果为短流程生产电工钢的工艺技术开发和降低成本等提供了理论依据和参考数据。     

采用薄板坯连铸连轧工艺生产高牌号无取向电工钢的实践

本钢根据对薄板坯连铸连轧工艺生产的工艺特点、凝固组织、夹杂物析出特点、铸坯表面质量及其对高牌号无取向电工钢性能的影响的研究,自主开发了具有国际先进水平的薄板坯连铸连轧工艺高牌号无取向电工钢.     

薄板坯连铸连轧工艺与电工钢生产

介绍国内外采用薄板坯连铸连轧流程生产电工钢的现状，阐述该工艺流程生产电工钢的独特优势，介绍生产无取向电工钢遇到的实际困难，总结采用该流程生产晶粒取向电工钢的工艺特点。指出采用该工艺生产电工钢需要克服的技术难点和研究方向。     

薄板坯连铸连轧流程Fe-3％Si钢冷轧板织构

在实验室按照薄板坯连铸连轧工艺流程试制了Fe-3％Si硅钢热轧板,按照四种冷轧变形制度将热轧板冷轧后采用X射线衍射方法观察了织构分布,分析了14／16层、H／8层、H／4层、H／2层的取向密度变化,研究了热轧和冷轧过程的织构演变规律。试验研究结果为开发薄板坯连铸连轧短流程生产电工钢技术提供理论依据和参考数据。     

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.      

薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢抑制剂的析出特点

 在实验室模拟薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢的基础上,通过大量的透射电镜观察和分析检测,得到了脱碳退火后钢中形成的析出物的情况,确定了钢中的主抑制剂为Cu2S,同时还存在少量的辅助抑制剂AlN以及以复合析出物形式存在的微量的MnS。研究了Cu2S主抑制剂在薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢的析出特点,分析了实验用钢中Cu2S抑制力。结果表明,Cu2S作为薄板坯连铸连轧流程生产普通取向硅钢的主抑制剂有足够的抑制能力,能够满足CGO钢二次再结晶的要求。     

成分和工艺对CSP流程生产的冷轧无取向电工钢组织和性能的影响

为推进CSP流程上电工钢产品的开发,对比了传统和CSP两种流程生产的电工钢产品铸态组织的异同点,分析了CSP流程生产的电工钢织构的演变规律,对微量元素Sn/Sb和退火温度与产品磁性能之间的影响规律进行了研究。结果表明:CSP流程生产的冷轧无取向电工钢铸态组织晶粒细小均匀;向钢中加入Sn和Sb有利于磁感提高;CSP流程生产的无取向电工钢,退火温度和退火时间对电工钢磁性的影响规律与传统类似。     

2种流程生产的中高碳钢的差异及产生原因

针对传统流程和薄板坯连铸连轧2种流程生产的中高碳钢的差异进行了对比分析并探究其产生的原因.研究结果表明:与传统流程相比,薄板坯连铸连轧铸坯的冷却速度和凝固速度快,钢中易偏析元素来不及扩散偏聚,非金属夹杂物也不易聚集长大,碳的最大偏析度为1.16,较传统流程有明显改善,氧化物、氮化物、硫化物等非金属夹杂物的尺寸较细小但数量明显多于传统流程.同时,由于薄板坯连铸连轧流程具有铸坯加热温度低、在炉时间短的特点,有利于降低铸坯表面碳的扩散速度,减少脱碳量,脱碳层深度小于板带厚度的1.0％,为传统流程脱碳层深度的30％～60％.     

薄板坯流程连铸连轧过程中的细晶化现象分析

研究了薄板坯连铸连轧工艺的铸坯凝固组织特征和钢带的组织演变规律。通过化学相分析、微观组织分析研究发现，微细AIN粒子在薄板坯连铸过程中可沉淀析出，铸坯经20～30min均热后AIN仅部分溶解。对AIN析出的热力学和动力学分析也证实了AIN在铸坯上沉淀析出的合理性。这些在连轧开始前原始奥氏体中析出的AIN沉淀是抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大，细化奥氏体组织，并最终使钢带组织细化的主要原因；同时，薄板坯连铸连轧流程冷却辊道短、冷却强度大等因素也是导致薄板坯连铸连轧过程中Al镇静钢组织细化的主要原因。     

薄板坯连铸连轧流程Fe-3%Si钢热轧板和常化板织构

在实验室按照薄板坯连铸连轧工艺流程试制了Fe-3%Si硅钢热轧板,采用EBSD和X射线衍射方法观察了A钢和B钢热轧板和常化板的织构组织,分析了α、ε和γ取向线上织构取向密度变化规律。A和B钢热轧板具有相似的{110}〈112〉和、{001}〈110〉和{001}〈010〉和高斯织构组织,A试样表层的晶粒均匀性较差,B试样具有较强的γ织构取向。采用EBSD观察比较了A钢和B钢热轧板和常化板的垂直TD面的EBSD微观织构组织,A钢和B钢常化退火后基本保留了热轧时形成的中心部位的组织,而次表层和表层晶粒发生了再结晶长大,晶粒组织和织构梯度减小,织构主要集中在{001}〈^-1^-10〉和{001}〈0^10〉和之间以及高斯织构上。常化后织构的总体强度下降,高斯强度减弱。试验研究结果为开发薄板坯连铸连轧短流程生产电工钢技术提供理论依据和参考数据。     

铜含量对TSCR工艺生产取向硅钢热轧织构的影响

 取向硅钢热轧板中织构梯度对发展完善的二次再结晶十分关键,通过添加Cu可以显著降低取向硅钢板坯加热温度,从而影响热轧板织构分布。本文利用X射线衍射仪,分析了实验室模拟薄板坯连铸连轧（TSCR）工艺的3种不同Cu含量的取向硅钢热轧板织构。结果表明：不同Cu含量热轧板表面到厚度1/4处均为弱的热轧织构,热轧板心部主要为{100}面织构;Cu含量约在0.4%时,热轧板次表层的{110}<001>织构比例最高,而热轧板心部的{100}<110>织构比例最低;Cu含量对热轧织构中{114}<110>和{001}<100>织构发展有显著影响。     

CSP工艺生产高牌号无取向电工钢的组织和夹杂物

 首次实现了从冶炼→CSP→常化→冷轧退火→成品检测等CSP工艺生产高牌号无取向电工钢的实验室全工序过程模拟,并对铸坯、热轧板及冷轧板中的组织及夹杂物进行了具体分析。结果表明,CSP工艺生产高牌号无取向电工钢是可行的;成品磁性能满足国际标准要求;薄铸坯、热轧板、成品板组织具有典型高牌号无取向电工钢组织特点;过程析出物主要为：AlN,AlN+MnS。     

Texture of Hot Rolled Strip for Fe-3Si Steel Produced by Thin Slab Casting and Rolling

 Fe-3%Si steel strip was experimental produced by thin slab casting and rolling (TSCR) process in the laboratory. The microstructure and texture of hot rolled strip by different total reduction and rolling schedule was observed through EBSD technique and X-ray diffraction method. The changeable rule of texture density on the α、ε and γ, and fibers was analyzed. When the total reduction was increased from 82.9% to 97.1%,the gradient of microstructure and texture for A steel surface layer and center layer was found, {001}&;#8249;110&;#8250; texture had higher intensity, and {001}&;#8249;110&;#8250; texture was changed to     

TSCR流程试制取向硅钢的组织演变

通过研究以Cu2S为主抑制剂的取向硅钢在薄板坯连铸连轧全流程中的组织演变,比较了工艺优化前后的差别。结果表明,TSCR流程试制的取向硅钢经传统的后工序工艺处理,初次再结晶平均晶粒尺寸约为15.5μm,晶粒度为8.61,生产出来的成品中的二次晶粒的尺寸与普通取向硅钢的相当,成品的性能为B8=1.865 T,P1.7/50=1.409 W/kg;后工序的工艺优化后,初次再结晶晶粒更加细小和均匀,平均晶粒尺寸约为13.6μm,晶粒度为9.13,二次再结晶发展更加完善,成品的磁性能得到提升,为B8=1.884 T,P1.7/50=1.394 W/kg;证明以Cu2S为主抑制剂采用TSCR流程生产取向硅钢是可行的。     

TSCR试制低碳低硅无取向电工钢织构的演变

 研究了模拟TSCR流程生产的低碳低硅无取向电工钢在热轧-冷轧-退火过程中织构的演变。对热轧板采用EBSD技术进行织构的测定,而对冷轧板和退火板采用X射线衍射技术进行了织构的测定。结果表明：热轧板沿板厚方向织构变化比较明显,在1/10处主要织构为α纤维织构和γ纤维织构;在1/4厚度处出现了较强的γ纤维织构;在1/2厚度处主要为较强的{001}〈110〉织构,其他织构分布漫散。冷轧板表面和中心处主要织构均为α纤维织构和γ纤维织构,但是在中心处两织构强度都显著减弱。退火板表面和中心处α纤维织构基本消失,γ纤维织构织构进一步加强,出现了{110}〈001〉高斯织构和{001}〈010〉立方织构。     

Texture of Cold Rolled Strip of Fe-3Si Steel Produced by Thin Slab Casting and Rolling

 The hot rolled strip of Fe-3Si steel was experimentally produced by thin slab casting and rolling (TSCR) process in the laboratory. The texture evolution rule was investigated during hot rolling and cold rolling. The texture distribution of cold rolled strips with four kinds of cold rolling reduction schedules was observed through X-ray diffraction method, and the orientation density variation of 1/16 layer, 1/8 layer, 1/4 layer, and 1/2 layer in thickness was analyzed. The cold rolled texture of steel A with four kinds of cold rolling reduction schedules was mainly composed of α and γ fibers. Cold rolling reduction ratio of 70% was more beneficial for obtaining more γ fibers. The γ fiber texture orientation density of {111}<011> and {111}<1 12> was the largest on the 1/8 layer and 1/4 layer and the least on the 1/16 layer and 1/2 layer for steel B. The texture orientation density of {001}-{223}<110> in the α fibers for steel C was increased, but the texture orientation density of {332}-{110}<110> was low.     

CSP制无取向硅钢热轧、常化、冷轧织构的演变

运用EBSD和X射线衍射技术,研究了模拟CSP流程生产无取向硅钢在热轧-常化-冷轧过程中织构的演变。热轧板沿板厚方向应力场和温度场的差异导致由表至中织构锋锐度增高,织构类型存在明显变化,表层主织构为B类纤维织构,次表层为A类纤维织构,中心层为旋转立方织构{001}<110>。常化过程削弱了这种差异性,但中心层仍保留了一定强度的立方织构{001}<100>。冷轧板表层及中心层的主织构均为{112}<110>、{111}<112>,表层织构锋锐度较中心层的强。分析表明热轧、常化、冷轧织构的演变与基体初始织构、组织密切相关。表层、次表层热轧板织构经常化演化成散漫、分布较均匀的织构,中心层主要织构由{001}<-1-10>绕RD逆时针旋转45°演化至{001}<0-10>。冷轧后织构演变为以{223}<110>为主的B类织构和以{111}<112>为主的A类织构。