TSCR+固态渗氮工艺试制Hi-B钢的模拟试验

 在实验室模拟TSCR+固态渗氮工艺试制了高磁感取向硅钢。试验结果表明,初始氮质量分数为00034%~0.0084%试验钢,采用MgO涂层中添加MnN的方式进行固态渗氮后钢中氮质量分数为0.0146%~00164%;不经渗氮的脱碳板在试验退火条件下没有发生二次再结晶,渗氮后脱碳板的二次再结晶开始温度约为980℃;二次再结晶前初次晶粒约为23μm,渗氮后在高温退火阶段形成的AlN起到了抑制初次再结晶晶粒长大的作用;试验钢的磁性波动较大;其中最好磁性能B8达到1.928T,P17/50达到1.174W/kg。TSCR +固态渗氮工艺生产高磁感取向硅钢是可行的。     

20mm薄板坯试制高牌号无取向硅钢的组织性能研究

采用薄板坯工艺制备了厚度为20 mm的2.9%Si-0.77%Al无取向硅钢铸坯,经热轧、常化、冷轧、退火后,对其显微组织、析出物、磁性能进行了检测分析,结果表明:铸带为穿晶组织,热轧板表层为细小的再结晶晶粒,中心层为粗大的变形晶粒,热轧板常化后再结晶完全,成品板为等轴晶组织。成品析出物主要是Al N和(Mn S+Al N)复合析出物,尺寸较粗大,为0.5~2.5μm。成品磁性能为P15=2.86 W/kg,B50=1.70 T。     

退火温度对超薄取向硅钢织构及磁性能的影响

 为了研究中/高频用超薄取向硅钢制备工艺中退火温度对组织、织构及磁性能的影响,以商用0.27 mm规格无底层取向硅钢成品板为原料采用初次再结晶法制备了0.08 mm厚的超薄取向硅钢。系统研究了800~1 000 ℃温度范围内退火对超薄取向硅钢退火组织、织构及磁性能的影响。结果表明,过渡带中的η取向({0kl}<100>)与相邻形变基体呈大角度取向差晶界,再结晶开始时,η取向组分优先在过渡带边界“弓出”形核;随着退火温度升高,再结晶平均晶粒尺寸增大,{114}<481>等非η取向晶粒尺寸优势愈发明显,η组分体积占比降低,晶粒尺寸均匀性变差;稍低温退火时超薄取向硅钢综合磁性能较好,退火温度为800 ℃时,磁感应强度B₈₀₀=1.82 T,铁损P_1.5/400=11.66 W/kg,获得本试验条件下最佳综合中频磁性能。     

0.35mm高性能取向硅钢的工艺研究

研究了0.35mm厚度低温板坯加热高磁感取向硅钢的制造工艺,常化时控制高温段气氛进行微脱碳,控制常化组织的同时,为连续退火时脱碳效率的提升创造条件。连续退火时,通过控制脱碳前段分压比(p_H2O/p_H2)、退火温度和渗氮量,使初次晶粒尺寸和抑制剂强度良好匹配。高温退火时,二次再结晶之前,采用高氮比例气氛,以减缓抑制剂能力的减弱,最终获得磁感B₈₀₀≥1.91T、铁损P_1.7/50≤1.15W/kg的厚规格0.35mm高性能取向硅钢。     

取向硅钢中含铜抑制剂的固溶析出行为

含铜抑制剂作为取向硅钢的主抑制剂或辅助抑制剂不仅可以抑制初次晶粒的长大,促进二次再结晶,还可以降低铸坯的加热温度。取向硅钢中主要抑制剂为10～50 nm Cu₂S,在钢的铸坯、热轧、冷轧、脱碳等工艺过程均可析出;(Cu,Mn)_1.8S、Cu_1.8S、ε-Cu等主要作为辅助抑制剂,尺寸一般为30～50 nm(或大于50 nm),主要在热轧阶段析出。总结了国内外有关取向硅钢中含铜抑制剂析出行为的研究进展,当前主要研究不同生产流程和工序中含铜抑制剂的析出行为和作用机理。     

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.      

低温板坯加热晶粒取向3.0%Si钢高温退火中的组织演化

采用取向分布函数及金相分析方法研究了以Cu₂S为主要抑制剂的低温板坯加热晶粒取向硅钢(%:0.04C、3.16Si、0.50Cu)在650～1 050℃高温退火中组织的演化过程。结果表明,该取向硅钢的初次再结晶温度为650～700℃,二次再结晶温度为1 000～1 050℃。初次再结晶后的主要织构强度以{111}〈110〉、 {112}〈110〉、 {111}〈112〉顺序减弱。初次再结晶组织的晶粒尺寸和织构强度在700～900℃变化很小,在900～1 000℃晶粒长大速度加快,{111}〈110〉、{112}〈110〉组分增强,而{111}〈112〉组分的强度基本保持不变。     

降低高磁感取向硅钢铁损的研究

本文研究了改善高磁感取向硅钢磁性的方法,证明采取加入铜和锡、改进常化工艺和冷轧时效处理三种措施后,在本实验规定的成分范围内,样品磁性相当于日本Z7H牌号的水平,合格率至少为90％。加锡能使常化后析出的A1N质点更细小,数量增多,初次晶粒尺寸细化,使冷轧时效处理效果更显著,减小成品二次晶粒尺寸,铁损W_(17/50)降低0.2W/kg以上。改进的常化工艺使A1N质点细小,数量增多,W_(17/50)降低约0.1 W/kg。冷轧时效处理改善了冷轧后和脱碳退火后织构的分布,使二次再结晶完善,二次晶粒尺寸减小,W_(17/50)降低约0.1 W/kg。     

低温加热生产取向硅钢中MnS和Cu_2S的竞相析出

针对薄板坯连铸连轧流程(TSCR)生产具有低温加热(1200℃)抑制剂成分取向硅钢,研究了薄板坯连铸、均热以及热连轧过程中MnS和Cu2S的析出特征,研究结果表明,连铸过程形成的MnS在1180℃下难以完全固溶,并形成尺寸为200~600 nm的粗大MnS粒子,而在此温度下Cu2S可以完全固溶并在热连轧过程中细小弥散析出,平均粒子尺寸约为30 nm,可以作为取向硅钢的有效抑制剂。     

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。     

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。     

薄板坯连铸连轧生产无取向硅钢技术的发展及前景

 硅钢主要用作变压器和电机的铁芯,是一种重要的功能材料。在介绍无取向硅钢生产现状及薄板坯连铸连轧技术在中国的发展现状的基础上,分析了中国生产无取向硅钢现有生产工艺的技术关键及其所存在的问题,阐述了采用薄板坯连铸连轧生产无取向硅钢的可行性及其优势,指出了该工艺流程未来的主要研究方向。结果表明,采用薄板坯连铸连轧生产无取向硅钢不仅是可行的,而且具有良好的发展前景。     

薄板坯连铸连轧取向硅钢流程中Cu_2S抑制剂的析出行为

研究了Cu2S抑制剂在薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢全流程中的析出特点。结果表明:典型成分取向硅钢主抑制剂Cu2S在全工序进程中析出粒子呈不断长大的趋势,粒子分布密度与体积分数在高温退火前也不断增加,高温退火净化后,剩余粒子变大,分布密度大大降低,对应体积分数也降低。     

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。     

异步轧制对二次再结晶取向硅钢磁性能的影响

研究了异步轧制条件下不同厚度的二次再结晶取向硅钢成品的磁性能的变化,找到了硅钢磁性能与成品厚度和异步速比之间的关系.     

取向硅钢生产工艺技术分析和发展趋势

介绍了普通取向硅钢(CGO)和高磁感取向硅钢(Hi-B)铸坯高温加热两次冷轧、一次冷轧和铸坯低温加热两次冷轧、一次冷轧法4种成熟生产工艺的主要技术参数,取向硅钢理论研究(Goss晶核和抑制剂)和生产技术现状。取向钢的发展趋势为:提高(110)[001]晶粒取向度,降低取向硅钢铁损,发展铸坯低温加热(≤1300℃)和薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢工艺。     

采用低温板坯加热工艺生产的取向硅钢中抑制剂的研究

 对采用低温板坯加热工艺生产的取向硅钢的抑制剂析出行为进行了研究,试验结果表明,本工艺的抑制剂是在热轧阶段开始弥散析出的,热轧板、脱碳退火板和回复板析出相的抑制能力呈递增趋势。抑制剂以Cu2S为主,还有一定量的（Cu,Mn）S、Cu2S+AlN等复合析出相,AlN不起抑制剂作用。     

Microstructure,texture and precipitates of grain-oriented silicon steel produced by thin slab casting and rolling process

A grain-oriented silicon steel strip with AlN as main inhibitor was produced by thin slab casting and rolling (TSCR) process.The microstructure, texture and precipitates of the hot-rolled strip were investigated by use of optical microscope (OM), X-ray diffractometer, transmission electron micro-scope (TEM) and energy dispersive spectroscope (EDS).The result shows that the microstructure and texture exhibit a through-thickness gradient similar to that of the hot-rolled strip produced by con-ventional high-temperature slab-reheating process;the preferred orientation varies from{110}<001>in the surface layer to{001}<110> in the center layer, and the Goss texture with a maximum inten-sity mainly concentrates on the surface layer.In addition, some other texture components, for ex-ample rotated Goss texture, form in the 1/4 thickness layer, which are not observed in the hot-rolled strip produced by conventional high-temperature slab-reheating process.The precipitates in the hot-rolled strip are mainly (Mn,Cu)S and AlN compound particles with dimension of 100-200 nm, and the fine precipitates are significantly less than that in the hot-rolled strip produced by conven-tional high-temperature slab-reheating process.Moreover, the areal density of the fine precipitates in the center layer is more than that in the surface layer.     

高硫硅钢硫化物析出行为及其微观组织和电磁性能变化#br#

为了探究高硫硅钢中的硫化物析出行为及其对钢的微观组织和电磁性能的影响,以便为工业化生产制定更为合理的硫含量控制标准,和采取更为有效措施以减轻炼钢生产的硫含量控制压力,结合0.25 %Si无取向硅钢,采用非水溶液电解提取+扫描电镜/透射电镜观察相结合的方法,研究了质量分数为0.006 8 %,0.010 2 %,0.025 5 %和0.035 3 %的硫含量条件下,钢中硫化物夹杂物的组成和存在形式,及其形貌、种类、尺寸、数量变化,以及相应的热轧、成品试样的微观组织和电磁性能变化。结果表明,随着钢中硫含量的增加,钢中的硫化物逐渐由MnS→MnS+Cu2S→Cu2S转变,数量逐渐增多,尺寸向高、低两个方向发展。相应的,导致了热轧再结晶组织的劣化和抑制了成品晶粒尺寸的长大。随着钢中硫含量的增加,钢的磁感、铁损劣化程度逐渐增大。钢中硫的质量分数平均每增加0.01 %,相应的,涡流损耗、磁滞损耗分别会劣化0.24 W/kg和0.41 W/kg,而磁感会劣化0.009 T。但是,在硫的质量分数为0.010 2 %时,铁损可以低于6.0 W/kg,而在硫的质量分数为0.025 5 %时,磁感可以高于1.75 T。据此,为设计更合理的硫含量控制标准提供了技术参考,在电磁性能满足高端用户市场需求的前提下,可以大幅度降低炼钢生产制造成本和提高炼钢生产效率。     

薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢技术分析

 介绍了国内外取向硅钢生产现状与流程技术发展趋势。从流程工序特点、热履历、抑制剂类型等方面进行对比,分析了薄板坯连铸连轧和传统板坯流程之间存在的差异性。在总结薄板坯连铸连轧生产取向硅钢技术优势的基础上,提出了该流程研究需要解决的技术难点。