6．5％Si钢的制备工艺

6．5％Si高硅钢具有优异的软磁性能,是高频电机铁芯的理想材料。详细介绍了制备6．5％Si钢的轧制工艺、气相沉积工艺和电化学沉积工艺,展望了其发展前景。     

电化学还原法制备Fe-6.5%Si薄板

介绍了高温熔盐电沉积技术的特点及硅的沉积历史。在FLNAK-Na2SiF6熔盐体系中,以低硅钢片Fe-3％Si薄板为阴极,控制温度和电流密度,以电化学还原法沉积硅,然后在1050℃下利用高温扩散退火均匀化处理,制得成分均匀的Fe-6．5％Si薄板。对熔盐电沉积过程中的工艺因素进行了讨论,指出了熔盐电化学还原方法是制备Fe-6．5％Si薄板的一种新方法。     

液-固相轧制复合法生产含硅中锡/钢复合轴瓦带的凝固组织

采用液—固相轧制法可以稳定、连续生产AlSn8Si2．5Pb2Cu0．8Cr0．2覆钢双层轴瓦带。通过金相照片显示其组织与铸造组织相似，但柱状晶(胞状晶)更为细小、发达，组织内Si，Sn等元素分布均匀，在液—固相轧制复合工艺条件范围内，浇注温度对胞状晶组织结构有较大影响，退火则使Sn，Si元素聚集、球化。     

双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2试制

本文介绍了00Cr18Ni5Mo3Si2奥氏体 铁素体双相不锈钢的基本特点，对3．2t大锭冶炼、轧制开坯工艺进行了研究和生产试制，总结出了生产00Cr18Ni5Mo3Si2双相不锈钢的冶炼、轧制开坯工艺要点。     

A356铝合金的铸造方法对其组织和性能的影响

通过电磁搅拌＋连续铸造、人工搅拌＋连续铸造和常规铸造3种方式制备了A356合金，重点研究了铸造方式对合金组织和性能的影响。研究结果表明，与常规铸造相比，电磁或人工搅拌＋水冷热顶铸造工艺制备的材料晶粒得到了较大的细化，针孔度和Si偏析都有显著的改善，针孔度由常规铸造的2～3级提高到1级，而Si偏析由常规铸造的0．10％～0．54％降低到0．08％～0．16％。电磁搅拌或人工搅拌＋连续铸造得到材料的硬度和冲击韧性较常规铸造也都有一定的提高，分别提高了0．2倍和3倍以上。     

锻造对喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金组织和性能的影响

采用喷射成形和锻造工艺制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金．通过金相、扫描电镜和力学性能测试等实验，对锻件组织和性能进行了分析。结果表明：“闷车＋包套锻造”工艺对喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金坯件的致密化效果好于用自由锻造和包套锻造致密化的合金，采用该工艺可以制备出组织和性能优良的耐热铝合金材料。“闷车＋包套锻造”锻件在室温下的抗拉强度（σb）达到407MPa，屈服强度（σ0.2）达到344MPa，延伸率（δ5）为7．6％；在315℃，锻件的σb，σ0.2，σ5分别为222，216MPa，7．2％。     

JFE开发出高频电抗器用磁性能优良的高Si电工钢板

JFE开发了适于高频用途的w（Si）〉6．5％的电工钢板JFE超级铁芯“JNEX”和“JNHF”。JNEX采用JFE率先开发的CVD（化学气相淀积）法连续生产，解决了由于w（Si）〉6．5％导致的材质脆化难以冷轧成材的工业生产困难。它因磁致伸缩特性优良，能确保高频电抗器大幅度的低噪音化。JNHF采用连续浸渍生产线，即利用CVD浸渍并进行连续扩散处理的工艺生产。它使铁损减少且直流重叠特性优良。     

机械合金化制备纳米晶Fe-Si合金的研究

采用Fe-6．5％Si合金粉与Si-22％Fe合金粉末，经机械合金化制备了Fe-13．95％Si固溶体合金。由碰撞频率、速率与球磨工艺条件的理论关系推导出了球料比的最佳值。利用XRD、SEM和EDX手段对球磨后的Fe—Si粉体进行了结构、形貌及成份表征。结果表明：混合粉体球磨12h可实现机械合金化，合金化的粉体为α—Fe（Si）过饱和固溶体，颗粒尺寸为0．5～15μm，显微组织为纳米晶结构，平均晶粒尺寸约为18nm。     

Fe-6.5Si软磁合金粉末制备工艺方法的研究

通过添加适当含量的磷元素,解决用机械破碎法制备Fe-6.5Si软磁合金粉末的难题.分别采用普通球磨、环锤磨和六角球磨等工艺实验方法进行制备Fe-6.5Si软磁合金粉末研究.结果表明,在同等条件下,六角球磨工艺方法的制粉效率较高,粉末形貌特征和电磁性能均较佳.     

电工钢的生产开发现状和发展趋势

电工钢包括普通(≤0．03％C，≤2％Si)、无取向和取向(～3％Si)电工钢。主要通过冶金工艺降低C含量(～0．03％C)和钢中O、N含量，控制钢中夹杂物、轧制和热处理工艺提高电工钢的磁性能。电工钢的发展趋势为简化工序，利用薄板坯连铸连轧工艺和薄带铸带工艺生产电工钢。叙述了电工钢的发展历程和现行生产工艺及新品种和冶金工艺的发展。     

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.      

低碳低硅-铝镇静钢C4C-Q工艺优化实践

对 120t BOF-LF-RH-CC 流程生产的低碳低硅-铝镇静钢 C4C-Q(/％:0.02～0.06C,≤0.06Si,0.02～0.05Al)冶炼硅含量高,可浇性差的原因进行了分析.通过工艺优化,转炉采用出钢两次挡渣模式和出钢后脱碳工艺,降低出钢氧含量,减少后期脱氧过程中生成Al2O3夹杂;通过优化LF脱氧模式...     

RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果分析

西昌钢钒厂由于转炉热量不足而以转炉—LF精炼—RH精炼—连铸工艺生产IF钢,为探究RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果,采用生产数据统计、氧氮分析、夹杂物自动扫描、扫描电镜和能谱分析等手段,对不同脱碳工艺对顶渣氧化性以及钢的洁净度影响进行了详细研究。结果表明:（1）与自然脱碳工艺炉次相比,采用强制脱碳工艺的炉次在转炉结束与RH进站钢中的平均[O]含量更低;（2）两种工艺脱碳结束钢中的[O]含量基本在同一水平;（3）强制脱碳工艺的炉次在RH结束时渣中平均T.Fe的质量分数降低了1.3%。在能满足RH脱碳效果的前提下,尽量提高转炉终点钢液碳含量、降低钢液氧含量,后续在RH精炼时采用强制吹氧脱碳工艺,适当增大吹氧量来弥补钢中氧,可显著降低IF钢顶渣氧化性。自然脱碳工艺与强制脱碳工艺控制热轧板T.O含量均比较理想;与自然脱碳工艺相比,强制脱碳工艺可有效降低IF钢[N]含量,这与强制脱碳工艺真空室内碳氧反应更剧烈所导致的CO气泡更多和气液反应面积更大有关。脱碳工艺对IF钢热轧板中夹杂物类型、尺寸及数量没有明显影响,夹杂物主要由Al₂O₃夹杂、Al₂O₃–TiO_x夹杂与其他类夹杂物组成,以夹杂物的等效圆直径表示夹杂物尺寸,以上三类夹杂物平均尺寸分别为4.5、4.4和6.5 μm,且钢中尺寸在8 μm以下的夹杂物数量占比高于75%。在RH精炼过程中,尽量降低RH脱碳结束钢中[O]含量,有利于提高钢液洁净度。      

影响抗酸管线钢钢包自开率因素的分析和改进工艺实践

抗酸管线钢API X65（/%:≤0.045C,0.15~0.35Si,1.50~1.65Mn,≤0.008P,≤0.001 2S,0.02~0.06Alt,0.45~0.65Nb,0.01~0.025Ti）由脱硫铁水-100 t顶底复吹转炉-LF-RH-板坯CC流程冶炼。分析了引流砂质量（石墨含量0.22%~0.86%）,钢包钢水停留时间（<180~>270 min）,LF精炼温度（<1620~1690℃）出钢口垂直度,钢包上水口寿命（2~28次）对自开率影响。结果表明,引流砂中石墨含量低,钢包钢水停留时间长,LF精炼温度高,出钢口和钢流偏移,钢包上水口使用次数少,则钢包自开率低。通过稳定相关工艺因素,控制引流砂中石墨含量≥0.8%,LF钢水停留时间180~240 min,LF终点温度≤1 640℃等工艺参数,使抗酸钢的钢包自开率由84.52%提高到97.47%。     

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。     

融盐电解法直接制备太阳能级硅新工艺的探讨

验证了熔融盐电解法制备高纯硅是可行的,拉曼光谱检测结果表明了二氧化硅在以氯化物为电解质的熔融盐中电解还原生成了硅。在此基础上,提出了一个以废弃的石英光纤废料为原料的太阳能级硅制备新工艺。     

不同RH脱氧方式对含铝电工钢的影响

摘要：研究了RH脱氧方式（铝脱氧,先铝后硅;硅脱氧,先硅后铝）对含铝电工钢洁净度、渣成分、夹杂物演变及连铸过程的影响。2种脱氧方式下钢包顶渣的氧化性相似,热力学计算表明硅脱氧的顶渣对铝酸盐夹杂物的吸收能力强于铝脱氧渣。铝脱氧钢中夹杂主要为Al2O3 CaO CaS复合氧化物,硅脱氧钢中夹杂物主要是Al2O3。2种脱氧方式下,热轧钢卷中的典型夹杂物都是AlN、MnS和复合铝酸盐。由于脱氧方式和钢中N、S含量的差异,铝脱氧热轧卷中夹杂物的含量是硅脱氧的2～3倍,这与理论的预测结果完全吻合。由于钢液中Ca含量不同,硅脱氧的钢水在CSP连铸过程中会引起中包塞棒上涨,因此建议在传统的连铸工艺中采用硅脱氧,在CSP工艺中采用铝脱氧。     

热轧材冷拉过程65钢硬线断裂分析

65钢(/%:0.62～0.。70C、0.18～0.28Si、0.55～O.75Mn)硬线盘条的生产流程为120 t转炉-LF-170mm×170 mm连铸-高速线材轧制。采用光学和扫描电子显微镜分析了65钢φ6.5 mm热轧盘条在冷拉至φ1.85mm过程中断裂的原因。实验结果表明,断口宏观特征为笔尖状,盘条横截面组织均匀性较差;裂纹起源于心部粗大的先共析铁素体和粗片状渗碳体,断裂的主要原因是索氏体化率低,存在大块先共析铁素体和中心碳偏析。     

熔盐电沉积过程温度对1.6Si无取向硅钢Si扩散的影响

试验了通过NaCl-KCl-NaF-SiO₂熔盐在电流密度50 mA/cm²、电沉积脉冲电流正反向比9:1和750~850℃60min电沉积下阴极（/mm）20×20×0.5的1.6Si无取向冷轧硅钢片断面层硅的分布,并通过计算得出Si的扩散系数。结果表明,电沉积温度由750℃提高至850℃时,试样中Si含量增加,扩散的深度由18μm提高到40μm;电沉积温度与Si在钢中的扩散系数近似符合Arrhenius指数关系。     

Fe-6.5%Si合金温轧后退火过程中再结晶行为

用电子背散射技术观察了700℃温轧板在退火过程中的组织及织构演变以了解其再结晶行为.结果表明,温轧织构由强的（111）〈112〉、较弱的〈110〉∥RD及Goss组成,再结晶织构与之相似.〈110〉∥RD及（111）〈112〉新晶粒首先形成于与之构成小角度晶界的形变晶粒的晶界附近,而在角隅及组织不均匀区等位置孕育出与周围晶粒构成大角度晶界的晶核,择优取向不明显.退火过程中（111）〈112〉在形变组织中累积,最终转化为（111）〈112〉再结晶晶粒.分析认为,温轧后退火是不均匀组织在低储存能驱动下的再结晶过程.（112）〈110〉及（111）〈112〉形变拉长晶粒多发生连续再结晶从而退火织构与形变态相似.在角隅区形成核心进而发生不连续再结晶,核心取向的统计性及不连续晶核的长大弱化再结晶织构,其中Goss晶粒多以此方式形成于（111）〈112〉晶粒内部.