退火工艺对无取向硅钢磁性能的影响

分析总结退火工艺各参数对冷轧无取向硅钢磁性能的影响,结合设计和生产实践经验介绍退火工艺中各参数的实际生产取值,并针对现生产工艺过程中出现的典型问题提出解决办法。     

Cr对无取向硅钢磁性能的影响

分析了钢中Cr的氧化、氮化反应热力学,试验研究了0.025%～0.045%Cr对900℃退火+750～1 050℃二次退火的0.5 mm无取向硅钢(%:0.001 8C、0.45Si、0.45Mn、0.106P、0.003S、0.001 2N)磁性能的影响。结果表明,钢中含Cr氮化物析出温度为913 K,在热轧精轧和卷取过程中析出;随钢中Cr含量的增加,钢的晶粒尺寸减少,铁损中的磁滞损耗增加,而涡流损耗变化不大,为保证钢的电磁性能,应控制钢中Cr含量≤0.03%。     

退火温度对0.5 % Si无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响#br#

在实验室条件下探索了0.5 % Si无取向硅钢冷轧后退火温度对其组织、织构演变及磁性能的影响。结果表明,当退火温度从675 ℃提高到725 ℃时,再结晶率逐渐增加,725 ℃时完全再结晶。随着退火温度从725 ℃升到850 ℃,平均晶粒尺寸从18.2 μm增加到40.2 μm。随着退火温度从675 ℃提高到850 ℃,P1.5/50从10.5 W/kg降低到4.6 W/kg。当退火温度从675 ℃提高到725 ℃时,由于再结晶率增加,磁感逐渐增加。当退火温度从725 ℃升到850 ℃时,不利的{111}取向晶粒面积分数由35.8 %增加至40.4 %,有利的{001}和Goss取向晶粒面积分数由14.8 %降低到12.8 %,从而使B50从1.76 T降低至到1.74 T。因此,需要选择合适的退火温度以获得较低的铁损与较高的磁感。     

退火温度对3.1 %Si无取向硅钢组织织构与磁性能的影响

研究了退火温度对3.1 %Si无取向硅钢组织和磁性能的影响规律。结果表明：退火温度从940 ℃提高至1 000 ℃,平均晶粒尺寸由98 μm增加到145 μm,铁损P1.5/50从2.576W/kg降低至2.408 W/kg。随着退火温度的升高,γ不利织构组分强度逐渐降低,{111}〈112〉织构组分强度降低约16 %,磁感B50逐渐升高,磁性能水平提高。     

常化和退火工艺对冷轧无取向硅钢高频磁性能和强度的影响

冷轧无取向硅钢(/%:0.003C,2.35Si,0.22Mn,0.011P,0.002S,0.36Al,0.003 0N)经890℃或940℃3 min常化的2.3 mm热轧板冷轧成0.35 mm薄板。研究了常化温度和800~920℃3 min退火对该钢高频(400Hz)磁性能和抗拉强度的影响。结果表明,830~920℃退火时高频铁损P_10/400值最低,随退火温度增加,晶粒尺寸增大,钢的抗拉强度降低;该钢的最佳热处理工艺为常化温度940℃,退火温度830℃,其抗拉强度R_m、高频铁损P_10/400和磁感应强度J₅₀分别为565 MPa,21.5 W/kg和1.69 T。     

稀土铈对2.9%Si无取向硅钢磁性能的影响

 摘 要： 为了获得磁性能优良的高牌号无取向硅钢,系统地研究了稀土铈对2.9%Si无取向硅钢中夹杂物的变质及粗化,退火板的组织、织构及磁性能的影响规律。结果表明：钢中添加适量（质量分数0.005 5%）的铈能使夹杂物聚集粗化,最终使成品再结晶晶粒尺寸增大,有利织构组分{100}和{110}面织构增多,不利织构组分{111}面织构减少,磁性能达到最佳。但是当铈添加过量（质量分数0.019%）时,其作用反而相反。     

夹杂物对无取向硅钢磁性能的影响

分析了冷轧无取向硅钢中主要的夹杂物对磁性能的影响，并讨论了减少和控制夹杂物的措施。     

消应力退火对无取向硅钢组织和磁性能的影响

采用连续退火和井式退火两种消应力退火工艺生产35SW440牌号的爱泼斯坦方圈样,并对不同消应力退火工艺与组织、析出及磁性能之间的关系进行了比较研究。结果表明：一次退火板经消应力退火后铁损明显降低,磁感增加。与井式退火工艺相比,连续退火工艺生产的铁心在高磁密条件下磁性能较差,主要原因是带钢表面出现了明显的表面渗氮现象。表面渗氮源于其保护气氛、退火工艺设计不合理,形成大量细小弥散的AlN析出物。AlN析出物通过影响磁畴壁和磁矩运动,恶化磁性能。井式退火工艺由于有效控制了带钢表面渗氮,显著降低了电工钢片高磁密下铁损值,使成品铁心性能指标得到改善。     

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     

钙和硼对无取向硅钢退火冷轧板组织和磁性能的影响

不含Ca和B,含Ca(0.0026%Ca)和含Ca-B(0.0027%Ca和0.0045%B)的3种无取向硅钢(/%:0.004~0.006C、1.31~1.38Si、0.34~0.41Mn、0.004S、0.027P、0.36~0.41Als、0.0022~0.002 8T[O]、0.004 8~0.0060N)由6.5 kg真空感应炉冶炼,锻成70 mm扁坯,热轧成2.5 mm板,950℃常化后冷轧成0.5 mm板,在30%H₂+70%N₂气氛经920℃ 3 min退火,炉冷。试验结果表明,无取向硅钢中进行钙处理,钢中可形成CaO·6Al₂O₃和CaS,有效抑制了MnS的析出,有利于退火冷轧板晶粒长大。复合添加ca和B的退火冷轧板中未发现BN;含0.0026%Ca无取向硅钢退火冷轧板具有最强的{100}面织构和Goss织构组分,含0.0027%Ca-0.0045%B无取向硅钢退火冷轧板具有最弱的{112}<110>织构组分。3炉试验钢中,钙处理的0.0026%ca无取向硅钢退火冷轧板的综合磁性能最好,铁损P_1.5/50和磁感应强度B₅₀分别为4.32 W/kg和1.764 T。     

退火温度对2.90%Si冷轧无取向硅钢组织和磁性能的影响

为了给工业生产中退火工艺的制定提供技术依据,对2.90%Si无取向硅钢进行了退火试验,从而发现退火温度对2.90%Si无取向硅钢的组织、织构以及磁性能的影响规律。试验结果表明,在试验温度范围内,冷变形组织均发生了再结晶行为,且织构以{111}织构组分为主;在退火温度为880~900℃时,晶粒均匀性最佳。     

生产工艺及成分体系对含磷无取向硅钢磁性能的影响

结合工业化生产的中低牌号无取向硅钢,探讨了生产工艺及成分体系对含磷无取向硅钢磁性能的影响。结果表明,磷元素具有晶粒细化作用,能够抑制热轧组织再结晶,以及减少成品晶粒尺寸,因而会对磁性能产生显著影响。无铝钢中,随着磷含量增加,消除应力退火前、后,磁感变化不大,而铁损逐渐上升;含铝钢中,无论硅含量高低,随着磷含量增加,磁感均单调、快速递减,但随着硅含量升高,磷含量对铁损的影响程度逐渐变弱。采用中间退火处理后,少量的磷含量便能有效改善磁感,而对铁损影响不大。     

冷轧无取向电工钢密度对磁性的影响

通过对两个牌号的无取向电工钢铁损和磁感应强度值的测试,以及用化学法计算的密度值与现行密度值的对比,得出电工钢密度与铁损成反比,与磁感应强度成正比。密度每增加0.05g/cm3,可使铁损降低0.04～0.05W/kg,磁感应强度增强约0.01T。即密度每增加0.05g/cm3,可使电工钢上升半个牌号。为了正确测试和评价电工钢的磁特性,应统一按照国家标准规定的方法确定电工钢的密度。     

窄带状冷轧无取向硅钢片磁性能测量的方法研究

介绍了用粘贴法将窄带状无取向硅钢片制成500mm×500mm的试样,进行磁性能测量,并由此推算出该种硅钢片在裁制成窄带状以前的磁性能。     

杂质元素总量对无取向硅钢显微组织和电磁性能的影响

为了深入研究杂质元素对硅钢成品电磁性能的影响,结合工业化生产的0.25%Si无取向硅钢,探讨了C、S、O、N、Nb、V、Ti杂质元素总量分别为83×10-6和105×10-6时,硅钢成品的夹杂物、显微组织及电磁性能变化。结果表明,杂质元素总量会直接影响夹杂物的种类、形貌、数量和尺寸。随杂质元素总量的升高,在0~0.2μm尺寸范围内,单个的、椭球形的Mn S、CuxS夹杂物数量明显增多,两者分别为1 679×104个/mm3和2 661×104个/mm3。这种细小的夹杂物会不同程度的劣化SRA前后硅钢成品的磁感,然后是SRA前硅钢成品的铁损,对SRA后硅钢成品的铁损则影响不大。随着连退温度的升高,杂质元素总量对SRA前硅钢成品的铁损影响差异逐渐缩小为零。     

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.     

无取向硅钢磁性能检测的两种方法对比

文章主要是对重量为1 kg(28片)的无取向硅钢试样与重量为0.5 kg(16片)的无取向硅钢试样进行对比试验。经过数据的对比后,可以得到重量为0.5 kg试样与重量为1 kg试样的检测方法在检测数据的准确性上是一致的,而且重量为0.5 kg的试样在质量管控上更加有效,在时间和材料消耗上都有节省,同时可以降低人员的劳动强度。     

无取向硅钢轧制工艺的研究

针对马钢CSP的工艺现状,结合无取向硅钢生产的工艺特点,主要从加热和轧制两方面入手,进行无取向硅钢生产的工艺控制研究,并结合实际试生产过程中出现的问题进行初步分析和提出解决措施,为实现马钢CSP大规模生产无取向硅钢提供技术参考和支撑。     

热轧板常化后的晶粒尺寸对无取向硅钢织构和磁性能的影响

研究了热轧板晶粒尺寸对无取向硅钢织构、成品晶粒尺寸、铁损和磁感的影响.结果表明,随着热轧板晶粒尺寸的增加,成品晶粒尺寸增加、高斯织构组分{110}〈100〉增强、γ纤维织构组分减弱,导致铁损显著降低、磁感显著提高.     

Evaluation of Microstructure and Magnetic Properties in Non-oriented Electrical Steel Strained by Tension

The effects of deformation on the microstructure and magnetic properties of non-oriented electrical steels were investigated.Box-annealed electrical steel sheets were deformed by tension at four different strains:3%,8%, 12% and 25%.The internal grain misorientation caused by tensile deformation was measured by electron backscat-tering diffraction (EBSD)with grain orientation spread (GOS)as an indicator of the lattice distortion.The experi-mental results showed that the average GOS value increases with the strain.The microstructure and crystallographic texture of deformed samples did not show a significant change in samples strained below 25%.However,the mag-netic properties were strongly affected:coercivity was directly proportional to the square root of the GOS value and energy losses increased as the strain level was increased.