取向硅钢激光刻痕工艺参数优化及相关原理分析

对120牌号取向硅钢成品板进行激光刻痕,研究工作电流、激光频率、刻痕速率等参数对细化磁畴及铁损值的影响规律。在此基础上分析了不同工艺下的刻痕表面形貌及磁畴细化的程度。结果表明,该样品优化的刻痕参数:工作电流12A、激光频率3 500Hz、刻痕速率800mm/s,该参数下P1.7可降低9.45%。不同参数下样品表面刻痕形貌差异较大,刻痕蚀点刚好连续时磁畴细化效果最好;激光刻痕后,磁畴宽度明显减小,但显著细化区分布很不均匀。     

激光刻痕对高磁感取向硅钢板耐蚀性的影响

通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对激光刻痕后高磁感取向硅钢表面进行形貌观察和化学成分分析,并采用硫酸铜点滴试验、加速腐蚀试验(交变湿热试验及动态接触湿热试验)研究了激光刻痕对取向硅钢耐蚀性的影响。结果发现：激光刻痕对取向硅钢表面涂层厚度均匀性和平整性造成破坏,使取向硅钢基体出现裸露的情况,耐蚀性大幅降低。     

基于磁畴结构交互作用的激光刻痕取向硅钢磁致伸缩系数计算

基于取向硅钢磁畴结构与磁致伸缩系数的定量关系,综合考虑激光刻痕参数和取向偏差角对应力封闭畴与横向畴2种90°磁畴结构的影响,提出反映刻痕参数与取向偏差角交互作用的磁致伸缩系数计算模型。计算结果表明,取向偏差角的大小决定了激光刻痕条件下磁致伸缩行为是由横向畴还是应力封闭畴主导;激光刻痕产生的局部封闭畴与杂散磁场可降低取向偏差角引起的磁致伸缩系数。刻痕能量密度和刻痕线间距等参数对取向硅钢磁致伸缩系数影响的计算结果与实测结果相吻合,表明本工作所提模型可为降低激光刻痕取向硅钢的噪音提供理论基础。     

取向硅钢激光刻痕对绝缘层的影响及刻痕耐热性分析

研究了不同输入电流下激光刻痕对取向硅钢表面绝缘涂层的影响,分析了刻痕宽度、刻痕深度和磁性能随电流的变化规律及刻痕对绝缘涂层的破坏程度,并对刻痕后的取向硅钢样品进行退火,研究刻痕后磁畴粗化规律,对激光刻痕的耐热性进行分析。结果表明:随着电流的增大,刻痕的宽度和深度增大,刻痕对绝缘涂层的损伤严重。激光刻痕样品在500℃以上的温度下进行去应力退火,磁畴开始粗化,铁损较刻痕后升高。确定了磁畴粗化定量关系。随着退火温度升高,磁畴宽度增大,铁损升高的幅度增大。     

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。     

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。     

0.8%Si无取向硅钢织构及其对磁性能的影响

研究了不同退火工艺对0.8%Si无取向硅钢织构及磁性能的影响。结果表明：退火板的再结晶织构以{111}强织构组分为主要特征,并伴随有{100}和{110}较弱织构组分。随着退火温度的升高或保温时间的延长,晶粒尺寸明显增大,不利的{111}织构组分明显增强,铁损指标P15/50与磁感指标B50均降低。在退火温度为860 ℃、保温时间为85 s的条件下,可获得最优的磁性能：P15/50=4.82 W/kg;B50=1.736 T。     

大变形制备纳米取向硅钢

以Fe-3.18%Si的热轧无取向硅钢片为原料,采用1100℃淬火、室温下70%的应变量变形,进行了500℃×0.5 h退火处理,制备了纳米亚微米晶粒尺度的薄硅钢片,并用透射电镜对其结构进行分析,用X-射线衍射议和透射电镜对样品中的纳米亚未晶粒结构和织构进行了分析。结果表明,热轧无取向硅钢片经1100℃淬火获得了板条马氏体组织,再经室温大变形和各种退火温度和退火时间的再结晶退火之后,得到纳米晶粒结构,并形成了(110)晶面的织构。     

纳秒激光微刻蚀取向硅钢的形貌特征及磁性能

为有效降低取向硅钢铁损、改善其磁性能，采用红外纳秒激光对取向硅钢进行微刻蚀试验。利用3D共聚焦显微镜、扫描电镜与能谱仪研究典型工艺参数下的硅钢表面烧蚀形貌特征及表面质量，利用铁损仪测试不同刻蚀参数下取向硅钢的铁损、相对磁导率等磁性能参数及动态磁滞回线，对比分析刻痕前后磁性能的变化行为、规律及磁滞特性。结果表明：激光刻痕后，硅钢的铁损、相对磁导率、矫顽力及剩磁等性能得到明显改善，铁损的改善表现在高磁感强度下、相对磁导率的改善表现在低磁场强度下，回线特性得到优化。扫描速度为800 mm/s、脉冲能量为0.25 mJ时，刻痕边界呈近似规则的“波浪线”，且刻痕表面质量较高，铁损降低高达11.6%、剩磁降低12.8%等；刻痕后相对相对磁导率明显提高，提高约为5.7%~15.16%，最大可达2.598×10⁴。激光频率与扫描速度的耦合关系是影响刻痕边界形状与磁畴细化效果的重要因素。     

Ti对低牌号无取向硅钢二次退火后铁损的影响

研究了不同Ti含量对质量分数为1.0%Si的无取向硅钢二次退火后铁损的影响。结果表明,随着Ti含量降低,二次退火前后铁损降低比例呈增加趋势,当Ti质量分数大于0.001 2%时,铁损P_1.5/50从4.531 W/kg降至3.807 W/kg,降低比例为15.97%,平均晶粒尺寸从23μm增加至40μm;而当Ti质量分数小于0.001 2%时,铁损P_1.5/50从4.328 W/kg降至3.444 W/kg,降低比例达20.43%,平均晶粒尺寸从28μm增加至56μm。     

低铁损高磁通密度无取向硅钢的应用与生产技术进展

分析了高转矩和高转速条件下高效驱动马达铁芯材料对无取向硅钢磁性能要求,讨论了无取向硅钢的高磁通密度和低铁损对电机转矩和效率的影响,介绍了国内外高磁感无取向硅钢发展情况.在生产工艺上,提高钢质纯净度,弱化夹杂物和第二相粒子对畴壁移动和再结晶晶粒长大的钉扎作用,添加微量晶界和带钢表面的偏析元素促使有利织构发展等技术可提高无取向硅钢的磁通密度.     

硅对准贝氏体渗碳钢组织与性能的影响

研究了硅对准贝氏体渗碳钢渗碳组织与性能的影响。试验结果表明，硅降低渗层碳浓度、使渗碳层碳含量的分布平缓，阻碍渗层碳化物析出，渗碳后空冷渗层最外层组织为高碳马氏体和残留奥氏体。硅能显著提高渗碳钢的回火抗力。     

Si对低碳贝氏体钢组织与性能的影响

对4种不同Si含量的贝氏体钢回火处理后的组织与性能进行了研究.结果表明,随着Si含量的提高,回火脆性出现的温度逐步提高,韧性谷值下降,M/A岛细化.当Si含量为0.7%～1.4%时,经580℃回火后,钢的强韧性配合良好.但Si含量过高时（1.7%）,高温回火后钢的韧性得不到显著提高.     

Effect of Initial Microstructure on Mechanical Properties of Pressure Vessel Steel after Intercritical Heat Treatment

Metal Science and Heat Treatment - The influence of the initial structure on formation of austenite, evolution of structure, and elevation of operating characteristics of steel SA508 Gr.3 (0.24% C,...     

激光功率对45碳钢表面组织及性能的影响

对45钢表面进行激光相变硬化处理,利用光学显微镜、硬度测试、磨损测试等表征手段,研究了在扫描速度一定的前提下,激光功率对45钢改性层显微形貌、硬度及耐磨性能的影响.结果表明:在扫描速度为6 mm/s、功率为800W时,改性层硬度达到最大值36.3 HRC;当功率为900W时,磨损率最低,为4.162 mg/cm2;当功率为800W时,磨损率达到最大值,为5.924 mg/cm2.     

激光淬火工艺参数对贝氏体球铁组织和硬度的影响

采用不同激光能量密度对贝氏体球铁进行淬火强化。结果表明．当激光能量密度大于2．9J／cm^3时．在淬火带的边缘易产生裂纹；而当激光能量密度为2．4～2．6J／cm^3时．可以显著提高贝氏体球铁基体的硬度。     

热轧板常化后的晶粒尺寸对冷轧无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响

研究了热轧板常化后的晶粒尺寸对成品组织、织构和磁性能的影响。结果表明,随着热轧板晶粒尺寸的增加,成品晶粒尺寸增加;成品织构中γ纤维织构,特别是{111}<110>织构组分明显降低,磁感应强度B50显著提高。     

硅铬系合金铸钢的组织与性能

研究了硅铬系合金铸钢在不同热处理工艺条件下的组织及力学性能.铸钢的铸态组织由片状马氏体和少量的残余奥氏体以及沿晶界呈连续网状分布的碳化物组成,经过空淬和回火处理之后得到回火马氏体和呈粒状分布的合金碳化物.硅铬系合金铸钢在1 000℃奥氏体化,200℃回火时可获得最佳性能.研究表明,经过空淬和回火处理的硅铬系合金铸钢具有很高硬度和一定的冲击韧性,具有很好的耐冲击磨损性能,适合于对冲击韧性要求不是很高,但对耐磨性要求比较高的场合.     

激光冲击对海洋工程用E690钢微观组织及性能的影响

目的 提高E690钢的耐磨损性能。方法 将E690钢基体经磨床打磨后进行超声清洗,利用PROCUDO?200激光冲击系统,对其表面施加冲击强化处理。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析激光冲击（LSP）对E690钢微观组织结构的影响。通过显微硬度测试、纳米压痕测试、干滑动摩擦磨损试验,评价未冲击处理和LSP处理E690钢试样的硬度、弹塑性性质和耐磨损性能。结果 LSP作用下,E690钢基体表层晶粒尺寸细化,形成明显的梯度结构,试样的相组成仍然为α相和γ相,但α相最强衍射峰的半高宽由0.218°增大到0.266°。LSP处理后,E690钢基体表层残余应力转变为较大的残余压应力,最大残余应力达到–268 MPa。LSP处理E690钢的影响层深度约为700μm,表面硬度为(302.5±12.2)HV100,与未冲击处理试样相比,提高了8.7%。LSP处理E690钢试样的弹性模量为(419.80±8.79) GPa,提高了21.4%,弹性恢复功略有提高。LSP处理使得E690钢的摩擦系数由0.59±0.03减小为0.55±0.03,同时使其磨损率降低了32%。未冲击处理和LSP处理...