高硅电工钢Fe-10%Si和低碳钢Q235复合板轧制过程裂纹演变研究

对包覆浇铸制备的低碳钢-高硅电工钢-低碳钢三层复合铸坯进行热轧及温轧变形加工,对轧制过程中产生的裂纹及其演变进行研究,同时研究扩散退火工艺对裂纹变化的影响。结果表明,60 mm复合铸坯可以通过热轧及温轧变形减薄至0.5 mm;变形过程中高硅电工钢产生的深裂纹在本质上不受加工工艺的影响,其自身存在属性会保留在复合板内层中;变形过程中产生的普通裂纹受加工过程的影响很大,存在尺寸明显减小的现象;深裂纹及普通裂纹在加工过程中自身周围的合金基体中衍生的微裂纹会在扩散退火过程中得到消除。     

Fe-6.5%Si钢极薄带的试制

 为了研究Fe-6.5%Si钢极薄带的制备工艺,并获得良好的产品磁性能,以薄带铸轧试验机制备的6.5%Si钢铸带为原料,分别采用一次温轧法、二次温轧法和基于应变诱导无序(DID)原理的高硅钢室温冷轧3种工艺制备出厚度为0.1 mm的Fe-6.5%Si钢。分析结果显示,一次温轧法退火后以高强度γ织构为主,由于压下率达到90%,形变储能高,晶粒尺寸最大,铁损最低,同时磁感也最低;二次温轧的退火板除了γ织构外,还有较强的η织构,故其磁感值高于一次温轧法,该方法得到的6.5%Si钢薄带综合磁性能最优,但生产成本高,效率低;基于DID原理,对6.5%Si钢热轧板在温度为300～450 ℃、压下率为45%～65%的条件下进行温轧,实现了6.5%Si钢软化,随后可将6.5%Si钢室温冷轧至0.1 mm,此时温轧板和冷轧板内部有序相消失,基体变成无序态;室温冷轧板退火后晶粒更细,铁损略有升高。此外,室温冷轧可促进{111}<112>形变晶粒在冷轧剪切带中形核形成有利织构,因此磁感值得到更大提升;采用DID原理进行室温冷轧,效率较高,后续可通过优化退火工艺使其进一步降低铁损,该方法为薄带铸轧工艺批量生产磁性能优异的6.5%Si钢极薄带提供技术参考。     

TC2钛合金管材工艺研究

对TC2钛合金管材研制中的两辊温轧、多辊冷轧变形程度及直径壁厚变形匹配关系、温轧加热温度、中间及成品退火温度、化学成分等对管材加工成形质量、组织性能等的影响进行了研究.研究结果显示,该合金两辊温轧、多辊冷轧性能优良,在直径壁厚变形匹配合理的条件下,温轧和冷轧道次变形达40%和30%时,未产生轧制开裂等加工缺陷:温轧加热温度550℃～650℃时,Al,Mn含量控制在标准中上限,Fe,0含量适中:退火温度850℃～900℃时,轧制产品质量和各项性能指标可满足技术标准要求.     

TC2钛合金管材工艺研究

对TC2钛合金管材研制中的两辊温轧、多辊冷轧变形程度及直径壁厚变形匹配关系、温轧加热温度、中间及成品退火温度、化学成分等对管材加工成形质量、组织性能等的影响进行了研究。研究结果显示，该合金两辊温轧、多辊冷轧性能优良，在直径壁厚变形匹配合理的条件下，温轧和冷轧道次变形达40％和30％时，未产生轧制开裂等加工缺陷；温轧加热温度550℃—650℃时，Al，Mn含量控制在标准中上限，Fe，O含量适中；退火温度850℃—900℃时，轧制产品质量和各项性能指标可满足技术标准要求。     

TC2钛合金管材工艺研究

对TC2钛合金管材研制中的两辊温轧、多辊冷轧变形程度及直径壁厚变形匹配关系、温轧加热温度、中间及成品退火温度、化学成分等对管材加工成形质量、组织性能等的影响进行了研究。研究结果显示,该合金两辊温轧、多辊冷轧性能优良,在直径壁厚变形匹配合理的条件下,温轧和冷轧道次变形达40％和30％时,未产生轧制开裂等加工缺陷;温轧加热温度550℃～650℃时,Al,Mn含量控制在标准中上限,Fe,O含量适中;退火温度850℃～900℃时,轧制产品质量和各项性能指标可满足技术标准要求。     

双辊连铸制备6.5%Si硅钢薄带的组织与性能

分别利用双辊连铸—温轧—退火和双辊连铸—热轧—温轧—退火工艺制备了厚度为0.50mm的6.5%硅钢薄带。利用光学显微镜、X射线衍射仪和磁性测量研究了热轧、温轧和退火工艺对组织、织构和磁性的影响。结果表明:在温轧之前进行一定程度的热轧,可减小温轧变形量,退火后可获得更加满意的{001}uvw再结晶织构和更加均匀的再结晶组织,故与直接温轧工艺相比,温轧之前进行一定程度的热轧可使磁感提高,而铁损降低。     

包套轧制法制备6.5%Si高硅钢及其性能特点

本文针对6.5%Si高硅钢的室温脆性难以轧制问题，采用普通硅钢热轧板(≤3%Si)对高硅钢(6%～8%Si)钢坯进行包套，通过热轧、温轧及高温退火制备0.3 mm厚高硅钢带材。通过研究发现，包套高硅钢热轧板在室温和280℃温度区间发生了较为明显的脆性-韧性转变，在280℃拉伸时延伸率显著增大，断口形貌呈现出大量韧窝，表现为塑性断裂。根据实时监测的工艺参数可知，包套6.5%Si高硅钢热轧板在550～600℃温轧时的平均轧制力与板厚、辊缝、材料硬化程度及开轧温度等因素相关，压下率随着厚度的减薄先增大而后减小，减小的原因与轧制负荷趋于饱和及轧制厚度接近目标厚度有关。温轧成品板的包覆层与中间层之比为1/5,0.3 mm厚温轧板经高温退火后，制备出成品板磁性能优异，其高频铁损P_0.2/10k为78.8 W/kg，明显低于普通的3%Si硅钢。     

温轧温度对Fe-6.5%Si薄板组织、织构和磁性的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和磁性测量研究了温轧制度对0.50mm厚6.5%Si薄板的边裂、结构、织构和磁性的影响。结果表明:提高温轧温度可有效减轻边裂;随着温轧温度的提高,退火板的再结晶晶粒尺寸先减小而后增加,退火板的λ织构逐渐减弱,γ织构逐渐增强;且磁感应强度(B800,B5000)与铁损(P1.0/50)也随着温轧温度的升高而逐渐降低。     

冷轧0.02C-6.56Si高硅钢薄板的力学和磁性能

通过25 kg真空感应炉熔炼,锻造开坯,1050～850℃热轧至1 mm,650℃温轧至0.3 mm,再冷轧成0.05 mm高硅钢(％:0.02C、6.56Si、0.14Mn、0.013P、0.004S、0.02Al)薄板。冷轧板经过1 200℃1.5 h真空退火后,得到无取向硅钢。与普通取向硅钢相比,在0.07 T,20 kHz的高硅钢薄板铁损降低14.7％,30 kHz的铁损降低19.7％,40 kHz的铁损降低28.1％;该钢是一种优良的软磁材料,在冷轧后的强度达1 480 MPa。     

钼板材轧制过程的数值模拟及其工艺参数的优化

对钼板材正弦廓形轧辊轧制工艺进行数值模拟,并通过正交试验优化轧制工艺参数。创建了轧辊和钼板的三维实体模型,建立了优化试验的目标函数即钼板材破坏值。正交模拟轧制试验结果表明,生产4mm厚钼板材的最佳轧制方案为:开坯轧制加热温度1 200℃,变形程度37.5%;二火一轧加热温度1 150℃,变形程度24%;二火二轧变形程度23%;三火一轧加热温度1 100℃,变形程度20%;三火二轧直接轧至4mm板厚。在此轧制工艺条件下,钼板材的破坏值可能最小。     

渗硅+退火对取向硅钢组织及磁性能的影响

研究了3 %取向硅钢经过固体渗硅+扩散退火后组织、物相、成分的变化情况以及其对磁性能的影响。结果表明：在950 ℃下渗硅6 min可以在取向硅钢上制备出组织良好的化合物层,表面物相为Fe3Si和FeSi;经1 050 ℃退火1 h后,得到组织性能良好的退火样品,当退火时间为2 h,得到硅的质量分数接近6.5 %（6.43 %）的均匀化样品,表面物相变为单一的α-Fe相;经过渗硅+退火后,样品的高频铁损显著降低（50 %~86 %）,其中退火1 h样品铁损降低率更高。经渗硅+退火后,磁感应强度降低。     

CSP流程热轧板常化温度对冷轧无取向电工钢退火组织和磁性能的影响

研究了CSP工艺生产≤0.005%C-1.1%Si的2.2mm无取向电工钢热轧板在800～1000℃常化对0.5mm冷轧板840℃退火后组织和磁性能的影响。结果表明,热轧板常化温度升高,冷轧板退火后的再结晶晶粒增大,铁损降低,磁感增加;热轧板常化温度超过900℃,因第二相固溶而后弥散析出,退火后冷轧晶粒细化,铁损增加,因此该无取向电工钢热轧板最佳常化温度为900℃。     

高硅钢的PCVD制造工艺及其电磁性能

采用正交试验法对ＰＣＶＤ等离子体增强化学气相沉积渗硅的工艺进行了优化。在４０％ＳｉｎＨ２ｎ＋２＋６０％Ａｒ（质量分数）渗硅源中，电工钢于４８０℃ＰＣＶＤ处理４０ｍｉｎ，其表面可形成厚２０μｍ富硅层，再经１１００℃扩散１ｈ，电工钢铁损下降４９．５％Ｂ２５００提高６５％，电磁性能得到极大的改善。     

常化和退火对模拟CSP工艺生产无取向电工钢磁性能的影响

采用30 kg真空感应炉-50 mm铸坯-热轧2.0~2.3 mm板-冷轧0.5 mm薄板流程的模拟CSP工艺生 产0.005%C、0.42%Si和0.002%C、0.98%Si的无取向电工钢。结果表明,两种电工钢的热轧板经900 ℃ 5 min常 化处理后,铁损P.s0分别由原有的7.01 W/kg和7.34 W/kg降至6.49 W/kg和5.96 W/kg,冷轧板经820～910 ℃ 退火后随退火温度的提高铁损降低至5.15 W/kg。     

宝钢涂层半工艺无取向电工钢的退火工艺和产品特性

宝钢涂层半工艺无取向电工钢产品B50A700T(≤0.003%C、1.25%～0.65%Si)和B50A1300T(≤0.003%C、0.50%～0.15%Si)由铁水预处理-顶底复吹转炉-RH-连铸-热轧-冷轧-退火工艺生产。试验了成品退火温度550～900℃对该无取向电工钢HV1硬度值的影响和680～800℃消除应力退火对该钢磁性的影响。在采用成品退火温度650～700℃生产的涂层半工艺无取向产品,经750℃×2 h消除应力退火后,牌号B50A700T的铁损为4.10 W/kg,而牌号B50A1300T的铁损为4.70 W/kg。     

热处理工艺对爆炸复合Pt-Ti电极电化学性能的影响

对爆炸复合工艺制备的Pt-Ti电极试样分别进行300℃×1.5 h、450℃×1 h回复再结晶退火及650℃×1 h完全再结晶退火后,利用扫描电子显微镜(SEM)对加工态及退火态Pt-Ti电极的Pt层及扩散层形貌进行了研究,并对比了加工态及退火态试样电化学性能的差异。结果表明:加工态和退火态Pt-Ti电极的Pt层形貌并无明显差异,均具有沿轧制方向的加工流线;不同退火工艺均可使Pt-Ti电极出现约2μm厚的扩散层界面,提高了两种金属的结合强度;热处理工艺对Pt-Ti电极的电化学性能具有重要影响,300℃×1.5 h、450℃×1 h回复再结晶退火可提高Pt-Ti电极的抗腐蚀性能,而650℃×1 h完全再结晶退火工艺则使Pt-Ti电极的抗腐蚀性能显著下降。不同退火工艺均使爆炸复合Pt-Ti电极Pt层的活性降低。     

Si含量对高硅电工钢热变形与动态再结晶行为的影响

采用Gleeble-3800D热模拟试验机在应变量0.6、变形温度750~1050℃、应变速率0.01~1 s-1工艺条件范围内, 研究了Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的热变形与动态再结晶行为.采用线性回归方法, 建立了三种成分实验钢的流变应力本构方程.计算得到Fe-5.5% Si、Fe-6.0% Si和Fe-6.5% Si高硅电工钢的热变形激活能分别为310.425、363.831和422.162 kJ·mol-1, 说明Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的热变形激活能随Si质量分数的增加而增大, 这使得Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢相同条件下的变形抗力随Si含量的升高而增大.采用金相截线法对不同成分和变形条件下实验钢的动态再结晶百分数进行了统计, 结果表明: 同一热变形条件下, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的动态再结晶百分数随Si质量分数的升高而减小.本文实验条件下, 当变形温度为750~850℃时, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态回复; 而变形温度为950~1050℃时, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态再结晶.      

化学成分对低牌号冷轧无取向电工钢铁损的影响

通过50 kg真空感应炉熔炼-锻造成100mm×25mm板坯-350四辊轧机热轧2mm带材-350四辊冷轧机轧成0.5mm带材流程,研究了主要元素(%)-0.015～0.070C、1.21～2.30Si、0.25～0.33Mn、0.013～0.018P、0.008～0.017S、0.002～0.210A1对低牌号冷轧无取向电工钢铁损的影响.结果表明,随钢中碳、磷、硫、锰含量的增加,冷轧无取向电工钢铁损明显增加;随硅含量增加,钢的铁损降低;铝与钢中的氮形成细小的AlN颗粒,阻碍钢材晶粒长大,随钢中铝含量增加,铁损增加.     

热轧工艺对50W800冷轧硅钢性能的影响

对含硅1%的50W800冷轧无取向电工钢的加热、轧制、卷取等热轧工艺进行了试验,结果表明：随着加热温度升高,产品铁损也明显提高;随着卷取温度的提高铁损降低。     

退火温度对35ZW300无取向电工钢组织和性能的影响

以35ZW300无取向电工钢为研究对象,研究退火温度对一次冷轧法生产的w(Si)不超过3.50%的薄规格无取向电工钢晶粒大小、磁性能的影响。实验结果表明:在不同退火温度下,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,铁损先降低后略有提高;退火温度为940℃时铁损最佳。