弯曲与退火工艺对无取向硅钢组织和磁性能的影响

以不同弯曲变形展平后的B35AV1900废旧硅钢为对象,利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、光学显微镜和磁性能测试仪等研究弯曲及退火温度对其组织和磁性能的影响。结果表明:对弯曲10°硅钢采用900℃恒温4 h处理后,Goss织构强度升高,α和η取向线密度略高,磁壁间距增大,磁畴显著细化,细化率达到37.1%;随着变形量的增加和保温时间的延长,大量180°畴和90°畴演变为"岛屿畴";试样900℃高温退火后析出相显著粗化,粒子分布更加均匀;试样退火后,铁损减小,磁导率上升,磁性能明显提升,在900℃左右铁损最低为1.01 W·kg-1。     

退火对高效电机用无取向硅钢组织与磁性能的影响

对1.8wt%Si无取向硅钢冷轧板进行了850～1000℃不同温度的退火处理,采用OM、晶粒分析、磁性能测试等手段,研究了退火温度对1.8wt%Si无取向硅钢组织与磁性能的影响规律。结果表明:在850～1000℃,无取向硅钢退火均发生了较为充分的再结晶。随着退火温度的升高,试验钢平均晶粒尺寸逐渐增大,晶粒均匀性越来越好,试验钢铁损值先降低后升高,磁感应强度逐渐降低。940℃退火,试验钢的铁损值P1.5达到最小值,为2.823 W/kg,其磁感应强度B50为1.692 T。     

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。     

热轧组织对冷轧无取向硅钢退火织构及组织的影响

对不同加热温度处理的热轧低硅钢带进行了冷轧及退火实验,分析了热轧钢带的组织对冷轧无取向硅钢再结晶退火过程中的组织及织构的影响。结果表明:热轧组织对冷轧无取向电工钢冷轧板再结晶组织及织构演变有重要影响;等轴晶粒组织的热轧钢带比混晶组织的热轧钢带冷轧后再结晶退火快,且退火后晶粒尺寸均匀;随着等轴晶粒尺寸增加,冷轧退火后形成的冷轧硅钢{110}类型的织构增强,{100}类型的织构减弱;表明热轧组织为等轴晶粒时,不利于冷轧无取向硅钢磁性能的改善。     

部分再结晶退火对无取向硅钢的磁性能与力学性能的影响

通过显微组织表征和磁性能、力学性能检测等实验,研究了含Nb高强无取向硅钢在900℃以下退火时的组织、织构、力学性能与磁性能的变化。在700～850℃范围内,随着退火温度增加,冷轧板回复并逐步发生部分再结晶,同时α织构总体趋于增强而γ织构减弱;而在900℃退火时发生完全再结晶,α织构受到抑制而γ织构显著增强。随着退火温度升高,由于回复和再结晶程度不断增强,位错密度显著降低和析出相的固溶、粗化,导致强度下降和塑性增强,高频铁损也显著降低。磁感应强度由α织构强度决定,850℃退火时,冷轧组织大部分发生再结晶,α织构最强,可以获得力学性能和磁性能的最佳匹配,此时磁感应强度B₅₀最高为1.572 T,高频铁损P_1.0/400为33.26 W/kg,屈服强度约为600 MPa,该高屈服强度主要来自位错强化、析出强化和细晶强化等综合贡献。     

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。     

冷轧压下率对Fe-3% Si低温取向硅钢组织的影响

对低温Fe-3%Si取向硅钢在二次冷轧工艺中不同冷轧压下率下的显微组织进行了分析。结果表明,当第一次冷轧总压下率为42%和52%时,冷轧板显微组织形变度小,冷轧板中的储存能小,再结晶驱动力小,使中间退火后得到的再结晶晶粒粗大,粗大的晶粒遗传给第二次冷轧工艺,不利于高温退火过程中二次再结晶晶粒长大而获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为61%和71%时,冷轧板显微组织形变严重,晶粒内畸变能高,冷轧板中的储存能大,再结晶的驱动力大,使中间退火后得到的再结晶晶粒变细,有利于高温退火中二次再结晶晶粒吞并初次晶粒而长大,获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为81%时,冷轧板显微组织形变度过大,使中间退火后再结晶晶粒出现二次再结晶现象,晶粒异常长大,显微组织不均匀,不能获得满意的成品晶粒。     

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.     

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。     

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。     

退火加热速度对高牌号无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

采用光学显微镜、电子背散射衍射技术和爱泼斯坦方圈方法等研究了退火过程中不同加热速度对高牌号无取向硅钢显微组织、织构和磁性能的影响。结果表明：随着加热速度从10℃/s提高到70℃/s,试验钢最终退火后的平均晶粒尺寸逐渐变小，但加热速度达到100℃/s时，平均晶粒尺寸开始变大。加热速度达到40℃/s以上时试验钢最终退火后的γ取向线织构得到抑制，加热速度达到100℃/s及以上时λ取向线织构强度显著提高。加热速度为100℃/s时，试验钢最终退火后的铁损P_1.0/400最低，其各向异性也最低；随着加热速度的提高，磁感B₅₀₀₀呈上升趋势。     

退火温度对无取向电工钢组织和磁性能的影响

主要研究了0.7%Si无取向电工钢退火试样的组织、晶粒尺寸和织构对其磁性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,组织的均匀性得到改善;ɑ取向线上的纤维织构多集中于{114}<110>和{223}<110>附近,再结晶结束后,织构含量变化不大。{111}<110>织构取向密度值随温度升高而下降,{112}<111>织构与{111}<110>织构变化相反。晶粒尺寸增大对磁感强度的影响较小,而对铁损的影响较大。     

无取向硅钢退火织构的演变与磁性能关系的研究

运用取向分布函数(ODF)分析了50W600电工钢不同退火工艺退火织构的演变及织构对电磁性能的影响,利用织构数据计算了无取向硅钢的磁晶各向异性能.研究表明,较高的退火温度或较长的保温时间,再结晶织构α线的取向密度下降,{100}〈011〉和{211}〈011〉取向密度急剧降低,γ线{111}〈112〉密度显著增加,晶粒取向绝大多数聚集在γ线{111}〈112〉取向附近;低温退火有助于提高无取向硅钢有利织构{100}〈UVW〉的占有率.磁晶各向异性能计算结果表明无取向硅钢也存在磁各向异性.     

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。     

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...     

脱碳退火保温时间对取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

通过研究脱碳退火保温时间对取向硅钢初次再结晶组织、织构及高温退火样品磁性能的影响,探讨了有利于Goss晶粒异常长大的初次再结晶环境。结果表明,在820℃进行脱碳退火,当保温时间从2 min增加到6 min时,初次再结晶织构中Goss晶粒相对于{111}112和{111}110晶粒的尺寸优势逐渐增加,{111}110含量逐渐升高,且1/8层中Goss相对于其他取向晶粒尺寸优势稳定,使取向硅钢二次再结晶晶粒尺寸逐渐增大、磁性能逐渐提高。     

退火对高锰无取向电工钢磁性能的影响

研究在875～1000 ℃退火对高锰50W470无取向电工钢组织、织构以及磁性能的影响,并对975 ℃×3 min与975 ℃×5 min退火效果进行对比分析。结果表明,随着退火温度的升高,成品板晶粒尺寸增大且均匀,相应的铁损不断降低,磁感在975 ℃时略有升高,整体为下降趋势。而过长时间退火,有利于铁损,不利于磁感。在975 ℃×3 min退火后,成品板中存在较强的有利于磁性能的{100}面织构,而975 ℃×5 min退火后{100}面织构强度明显减弱,磁感降低。因此,试验用高锰50W470无取向电工钢的最佳退火工艺为975 ℃×3 min高温短时退火。     

冷轧压下量对无取向硅钢组织和性能的影响

研究了冷轧压下量对一种含硅3%无取向硅钢的组织和性能的影响。结果表明,随着冷轧压下量的降低,无取向硅钢的晶粒变粗大,晶粒均匀度较差,织构明显改善,磁感应强度有所提高;冷轧压下量对无取向硅钢铁损的影响不大。     

工艺参数对冷轧无取向硅钢再结晶织构的影响

分析了硅含量为2.0 wt%的高牌号冷轧无取向硅钢冷轧变形量和不同退火温度对再结晶织构及晶粒尺寸的影响。结果表明,热轧板表面与心部组织和织构的差异对后续冷轧和再结晶退火的织构和晶粒尺寸有明显影响。热轧板表面的退火态晶粒组织使其织构转变滞后于心部,并可造成最终退火后较强的{001}〈110〉织构和均匀的{111}织构,有利于磁性的改善。提高冷变形量会增加再结晶形核率而减小晶粒尺寸,提高再结晶温度不明显改变再结晶织构但增大晶粒尺寸,但应防止过高温度下析出相粒子的回溶。分析表明,热轧板常化工艺,以及二次冷轧加中间退火工艺均有利于改善钢板成品织构,进而改善钢板磁性能。     

冲剪加工对无取向硅钢边缘组织和磁性能的影响

通过观察冲剪边缘组织,测量冲剪边缘的显微硬度、残余应力的分布情况和磁性能的变化研究了冲剪加工对无取向硅钢50WW800边缘组织和磁性能的影响。对冲剪后硅钢片进行750℃退火,分析退火对组织和磁性能的影响。结果表明,硅钢片剪切边缘会存在0.4 mm的形变硬化层,边缘应力大,铁损增加。退火后变形减小,形变硬化层变小,残余应力大幅度减少,铁损减少。