退火温度和时间对稀土处理无取向硅钢组织和综合磁性能的影响

系统研究了退火温度和时间对不含La和含0.007 8%La(质量分数,下同)无取向硅钢退火冷轧板微观组织和综合磁性能的影响。结果表明,随着退火温度从850℃升高到1 000℃,退火时间从1 min增加到5 min,两种La含量退火冷轧板的晶粒尺寸逐渐增加;铁损降低,当退火温度为1 000℃,退火时间多于3 min时,又升高;磁感应强度先升高后降低。退火温度和时间相同时,相比不含La的退火冷轧板,含0.007 8%La退火冷轧板的晶粒尺寸更大,综合磁性能更好。含0.007 8%La无取向硅钢的最佳退火温度和时间分别为900~950℃和3~5 min,其平均晶粒尺寸为37.7~77.4μm。     

退火工艺对1.8% Si冷轧无取向硅钢组织与磁性能的影响

研究了1.8%Si无取向硅钢冷轧板在退火温度860~920℃、保温时间50~120 s工艺退火后的晶粒、织构、铁损和磁感应强度。结果表明:随着退火温度升高、保温时间延长,平均晶粒尺寸由33μm(860℃保温50 s)逐渐增大至60μm(920℃保温120 s),相应的铁损由4.43 W/kg降低至3.44 W/kg。这说明平均晶粒尺寸是影响铁损的主要因素。随着退火温度升高和保温时间延长,对磁感应强度有利的{001}和{110}织构组分减弱,对磁感应强度不利的{111}织构组分增强,({001}+{110})/{111}晶粒体积比减小,由860℃保温50 s时的2.16逐渐减小至920℃保温120 s时的1.02,相应的磁感应强度由1.689 T降低至1.659 T。因此,织构是影响磁感应强度的主要因素。而且,随着退火温度升高,({001}+{110})/{111}晶粒体积比减小速度加快,即织构的恶化速度加快,导致磁感应强度的下降速度也加快。     

退火工艺对1.26%Si无取向硅钢组织性能的影响规律

以1.26%Si无取向硅钢为对象,进行了退火工艺试验研究。采用金相组织和晶粒分析等手段,研究了退火工艺参数对无取向硅钢组织性能的影响规律。结果表明:在退火温度低于750℃时,钢的强度随退火温度的升高和退火时间的延长而缓慢降低,而伸长率增加较快;当在750℃以上退火时,随着退火温度的升高,钢的抗拉强度急剧下降,而伸长率趋于稳定;在600~750℃退火时,晶粒尺寸长大较为缓慢,纵向和横向的晶粒尺寸相差不大,并较为均匀;当退火温度在800~850℃时,部分晶粒开始异常长大;在750℃退火时间60、180、300 s时,尺寸晶粒分别为37.25、38.09、39.10μm。本研究结果可为设计和生产1.26%Si高品质无取向钢提供理论和技术支撑。     

常化温度对无抑制剂取向硅钢性能影响

在实验室中采用无抑制剂法制备取向硅钢,对无抑制剂取向硅钢的热轧和常化工艺进行了研究。结果表明,850℃常化的取向硅钢组织中具有更多的{111}面组分,有助于晶界迁移发生二次再结晶而形成单一Goss织构;而900℃、950℃常化后的取向硅钢中晶粒尺寸过大,晶界数量减少,不利于二次再结晶的发展。随常化温度升高;磁感应强度降低;铁损值增高。     

退火温度对无取向硅钢再结晶行为的影响

使用EBSD和XRD技术研究了1.3%Si无取向硅钢在不同退火温度条件下的微观组织、宏观织构和微观取向。分析了退火温度对此成分体系无取向硅钢再结晶组织和织构的影响;讨论了退火温度与无取向硅钢成品板磁性能的关系。实验结果表明:无取向硅钢的退火温度对其再结晶组织和成品板铁损值有影响,随着退火温度的上升,再结晶晶粒平均尺寸增大且铁损值下降。γ纤维织构是再结晶织构中的优势组分,高斯{110}100织构强度也较高。退火温度对再结晶织构也有影响,随着退火温度上升,γ织构的含量不断上升,其中{111}121织构强度高于{111}110织构强度;退火温度的上升降低了立方{100}100织构和旋转立方{100}110织构但增加了高斯{110}100织构的强度,高斯织构的强度在870℃时达8.8。高斯取向晶粒主要在{111}121取向晶粒附近出现,旋转立方取向晶粒主要出现{111}110取向晶粒附近。由于{111}面织构强度增加和立方织构、旋转立方织构强度的降低,随着退火温度的上升,无取向硅钢的磁感应强度下降。     

成品厚度及退火温度对无取向电机硅钢组织和性能的影响

研究了二次冷轧压下率和退火温度对3%Si的无取向硅钢组织和性能的影响。结果表明,成品厚度对磁性能的影响较大,由于板厚及晶粒均匀度的综合作用,材料厚度较薄时铁损显著降低,磁感应强度显著提高;由于材料晶粒粗大,成品退火温度在980℃时材料的铁损最低,而磁感应强度最高。     

0.27 mm厚高强无取向电工钢的退火组织与性能

为了研究退火温度对0.27 mm厚高强无取向电工钢组织演变与性能的影响,冷轧试验钢板在800～960℃退火3 min,借助光学显微镜(OM)分析组织,EBSD分析晶粒取向与微观织构,磁性能设备测试铁损与磁感应强度,万能拉伸试验机测试力学性能。结果发现,冷轧试验钢在不同温度退火3 min,均发生了完全再结晶,得到等轴状铁素体;随着退火温度升高,平均晶粒尺寸从9.56μm升高至72.89μm,对磁性能不利的{111}面织构体积分数先增加后减少。高频铁损P_1.0/400从28.09 W/kg降低到16.02 W/kg。磁感应强度B₅₀₀₀的平均值在1.63～1.64 T之间。随退火温度从800℃升高到960℃,由于晶粒尺寸增大,细晶强化作用减弱,屈服强度从510 MPa降低到437 MPa,抗拉强度从609 MPa减小到531 MPa。     

退火工艺对含Nb高强无取向硅钢组织及性能的影响

研究了退火工艺对含Nb高强冷轧无取向硅钢组织、磁性能与力学性能的影响。退火温度升高与退火时间延长均可导致Nb在晶界处的偏聚减弱、富Nb析出相粒子的固溶与粗化,因此阻止晶界迁移的钉扎力降低,晶粒长大;富Nb相粒子粗化与晶粒长大均可降低铁损,但也同时使得强度显著降低。因此,含Nb高强冷轧无取向硅钢的磁性能与力学性能无法同时得到优化。当采用940℃保温270 s退火工艺后,Nb偏聚于该钢晶界并同时有大量富Nb相粒子析出,有效抑制了晶粒长大与g织构的发展,可以在磁感和铁损尚未明显恶化的情况下,通过晶粒细化和析出强化有效提高该钢的屈服强度,达到该钢磁性能与力学性能的最佳匹配,此时磁感应强度B_(50)为1.690 T,铁损P_(1.5/50)为4.86 W/kg,P_(1.0/400)为30.47 W/kg,屈服强度为505 MPa,断后伸长率为17.55%。     

二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响

对1.2%Si无取向硅钢进行不同温度的二次退火试验,研究了不同二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响。结果表明:二次退火能显著增大铁素体晶粒尺寸,降低无取向硅钢铁损;在780~820 ℃下进行二次退火,铁损降幅最大,达到1.0 W/kg,无取向硅钢的磁性能达到最佳水平,此时平均晶粒尺寸为83~114 μm。通过扫描电镜对不同温度二次退火后的试样进行析出物统计,发现试样中的析出物主要为MnS-Cu_xS,当二次退火温度为780~820 ℃时,0.1~0.2 μm的细小MnS-Cu_xS析出物比例最低。     

退火温度对无取向3.2 ％Si钢组织、织构及磁性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了不同退火温度对高牌号无取向3.2％Si钢成品板组织、织构及磁性能的影响规律.结果 表明:随着退火温度的升高,无取向3.2％Si钢的平均晶粒尺寸逐渐增加,但尺寸均匀度有所下降,退火板织构的整体强度呈先减后增的趋势,其中850℃退火板中出现了较强的Goss织构,1000℃退火板...     

压缩机电机用无取向硅钢二次退火组织和磁性能

对不同成分体系的无取向硅钢进行相同工艺的二次退火试验，研究了不同成分体系的无取向硅钢二次退火后组织和磁性能的演变规律。结果表明，二次退火能进一步增大无取向硅钢的铁素体晶粒尺寸，提升磁性能。二次退火后无取向硅钢磁性能的提升潜力与无取向硅钢的成分体系有关，与成品退火温度无关。其中，高Al成分体系的无取向硅钢二次退火后铁素体晶粒更易长大，平均晶粒尺寸达到159μm,铁损降幅最大，达到了1.14 W/kg,磁性能最优；除此之外，二次退火还能显著提升无取向硅钢在低磁场强度下的磁感应强度，进而提高无取向硅钢在低磁场强度下的磁导率；在电机工作磁感0.5～1.5 T区间内，二次退火后无取向硅钢的磁导率明显高于二次退火前。针对需要二次退火的压缩机电机铁芯，采用高Al成分体系的无取向硅钢有助于提升电机性能。     

钛微合金化无取向硅钢的再结晶行为

利用半小时等温法、光学显微镜、显微硬度计和透射电镜等研究了钛微合金化无取向硅钢和普通无取向硅钢的再结晶温度、硬度、显微组织和析出物分布。结果表明：钛微合金化无取向硅钢的再结晶温度比普通无取向硅钢的再结晶温度高55℃;两种钢的显微组织变化规律相同,随着退火温度升高再结晶晶粒开始出现,硬度降低,变形组织逐渐被取代;钛微合金化无取向硅钢中含有纳米级含钛析出物,分布在位错附近,在退火过程中会钉扎位错,阻碍晶界移动延缓再结晶。     

终轧温度对中低牌号无取向硅钢磁性能的影响

在工业生产条件下,对比分析了不同热轧终轧温度对中低牌号无取向硅钢组织和磁性能影响。结果表明:当热轧终轧温度为890℃时,热轧带钢表层为铁素体再结晶组织,芯部为铁素体相变组织;带钢经冷轧退火后,成品晶粒细小,铁损为5.565 W/kg,磁感为1.744 T,磁性能较差;当终轧温度为870℃时,热轧带钢全为粗大的铁素体再结晶组织,带钢经冷轧退火后,成品晶粒粗大,铁损降低至5.329 W/kg,磁感升高至1.762 T,磁性能最佳;当终轧温度降低至850℃时,带钢在热轧时再结晶晶粒难以长大,经冷轧退火后,铁损为5.507 W/kg,磁感为1.760 T,磁性能介于890℃和870℃之间。此外,实际工业生产数据表明,当热轧终轧温度为850～875℃时,成品磁性能明显优于880～900℃。     

正火对高锰50W470无取向硅钢磁性的影响

研究了900～1000 ℃正火对高锰50W470无取向硅钢的组织、织构和磁性的影响。结果表明,随着正火温度的升高,成品板的平均磁感不断增加,而铁损在975 ℃最低。热轧板正火后的晶粒尺寸随正火温度升高不断增大,而对应冷轧、退火后的成品板晶粒尺寸先增大后减小（975 ℃时最大）。在975 ℃×5 min正火后,成品板中得到对磁性有利的{100}面织构和高斯织构,磁性能改善。高锰50W470无取向硅钢的最佳正火工艺为975 ℃×5 min,此工艺可改善高锰无取向硅钢的组织和织构,最终提高其磁性能。     

温轧无取向Fe-3.1wt%Si钢的组织织构及磁性能

基于电工钢传统轧制技术,采用温轧工艺制备了无取向Fe-3.1wt%Si钢,并研究了温轧温度对全流程组织、织构及成品板磁性能的影响规律。结果表明,随轧制温度的升高,变形晶粒内部的剪切带密度先升高后降低,温轧板织构强度逐渐减弱。轧制温度为120、360℃时,冷轧板与温轧板具有锋锐的α织构和中等强度的γ织构与λ织构;轧制温度达到600℃时,温轧板中出现了较强的Goss织构。退火板平均晶粒尺寸随轧制温度的增大先增大后减小。冷轧及轧制温度为120、360℃的退火板中的γ织构强度相近,其中120℃温轧后的退火板具有最强的λ织构,360℃温轧后退火板中γ织构与λ织构强度均较低。磁性能在120℃温轧时达到最优,此时铁损P1.5/50为2.18W/kg,磁感应强度B50为1.70 T。     

罩式退火工艺的升温速率对无取向硅钢织构及性能的影响

研究了罩式退火工艺的升温速率对0.8%Si无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响。结果表明,经过不同升温速率退火后,无取向硅钢的再结晶织构主要为{111}织构,伴随有{110}、{100}织构。随着退火升温速率的提高,晶粒尺寸逐渐增大,{111}织构明显减弱,{110}织构明显增强,{100}织构没有明显变化,铁损P_1.5/50逐渐降低,磁感应强度B₅₀₀₀逐渐增强。但当升温速率由80 ℃/h升高至100 ℃/h时,{111}织构出现一定程度的增强,{110}织构出现减弱,{100}织构没有明显变化,铁损P_1.5/50增大,磁感应强度B₅₀₀₀减小。在退火升温速率为80 ℃/h时,无取向硅钢可获得最优的磁性能:P_1.5/50=4.249 W/kg,B₅₀₀₀=1.715 T。     

退火工艺对平整轧制后50W800无取向硅钢磁性能的影响

为提高50W800无取向硅钢的板形,需要对再结晶退火后的硅钢进行平整轧制,在平整后会出现硅钢片磁性能下降现象。对平整轧制后的50W800无取向硅钢进行400~800 ℃的去应力退火,利用单片测量法测量其铁损和磁感应强度,并用EBSD技术对组织织构进行分析。结果表明,经过平整轧制后,50W800无取向硅钢小角度晶界增加,但晶粒不均匀性会导致磁性能下降;采用700 ℃×2 min去应力退火后,50W800无取向硅钢磁性能得到较好的改善。EBSD技术分析发现,去应力退火能消耗大量小角度晶界,使晶界含量降低,晶粒均匀性增加,不利形变织构{111}<112>强度降低,这是50W800无取向硅钢磁性能改善的主要原因。     

退火温度对不同成分高硅电工钢组织及性能的影响

通过观察不同温度退火后钢的金相组织,测量了晶粒的大小和铁损。通过对比添加和未添加合金元素的金相组织,研究了合金元素对高硅钢组织及性能的影响。结果表明:随退火温度的升高,试样的晶粒明显增大,而且更加均匀,经1100℃退火后试样的晶粒均为等轴状;当退火温度低于1050℃时,随着退火温度的升高,材料晶粒尺寸变大,矫顽力和磁滞损耗降低,导致铁损降低;当退火温度高于1050℃时,材料的涡流损耗的增大幅度大于磁滞损耗的减少量,使得铁损上升;合金元素Cu、Cr和Cu、Mn的复合添加能够细化晶粒,但会导致磁滞损耗增加,使铁损升高。     

二次冷轧中间退火对基于CSP工艺的取向硅钢组织及织构的影响

在实验室模拟CSP工艺条件下制备了取向硅钢,研究了二次冷轧中间退火工艺对组织和织构的影响。结果表明,中间退火温度对取向硅钢脱碳,高温退火组织及织构均产生明显影响。经940 ℃中间退火后,取向硅钢脱碳再结晶晶粒较850 ℃中间退火的多,且再经高温退火处理后,晶粒粗化,最大晶粒尺寸达4.8 mm;高斯织构组分密度达27.00,较850 ℃中间退火试样高。     

常化温度对热轧无取向硅钢组织与磁性能的影响

为研究常化温度对热轧无取向硅钢组织与织构的影响,采用光学显微镜、背电子散射衍射技术研究了不同常化温度对其影响.结果表明,实验硅钢板在700～850℃温度下常化时,随常化温度的升高,晶粒尺寸增大,有利组分α织构增强,不利组分γ织构降低.对比研究了800℃和850℃常化热轧板CSL晶界分布图与取向差分布图,在本文研究条件下,Goss织构易在Σ=3,9的CSL晶界及晶粒取向差为30° ～55°处形成.