0.3 mm厚的高强无取向电工钢的退火组织与性能

借助光学显微镜、扫描电镜、交流磁性能测量仪和万能拉伸试验机研究了0.3 mm厚高强无取向电工钢冷轧板在780、820、860和900℃退火保温2 min后的组织、织构和性能.结果 表明:在退火温度范围内,试验钢均发生了完全再结晶,得到等轴状的铁素体晶粒;随着退火温度的升高,平均晶粒尺寸从9.2 μm增长到41.3 μm...     

无取向电工钢退火工艺研究现状

综述了退火温度、时间对无取向电工钢磁性的影响.退火温度主要影响无取向电工钢不同织构的占有率,退火时间主要影响晶粒足寸的大小,晶粒尺寸的变化对织构的形成也有一定的影响.磁感最高点出现在纤维组织完全消失,(111)面织构组分较弱的组织状态.铁损的降低主要依赖于磁滞损耗的降低,织构的影响不大.     

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。     

退火温度对CSP生产薄规格无取向电工钢性能的影响

以CSP流程生产的35W440无取向电工钢热轧板为研究对象,研究了不同退火温度对无取向电工钢磁性能的影响规律.研究的结果表明,在实验参数的范围内,随着退火温度的升高,最终成品的晶粒尺寸增大.利用X射线测量了不同退火温度的成品板的宏观织构,结果表明,退火温度的提高有利于减弱{111}面织构,从而有利于改善产品磁性能的α纤维织构和{100}〈0vw〉有利织构组分得到了增强.因此随着退火温度的提高,成品板试样的铁损降低,磁感增加.     

退火过程中无取向电工钢的晶粒长大行为及磁性能演变

对Fe-3%Si无取向电工钢冷轧板进行不同时间的退火处理,利用光学显微镜、EBSD等研究了退火过程的晶粒长大行为及其对磁性能的影响。结果表明,随着退火时间的增加,退火板中Goss以及γ织构晶粒占比降低,{114}<841>以及{001}<120>织构晶粒占比增大。在退火时间低于20 s时,退火织构以强γ和Goss织构为主。退火时间为60 s时,{001}<120>织构晶粒长大速率急剧增大,平均晶粒尺寸达到约105 μm。退火时间达到240 s时,退火织构以强{001}<120>以及{114}<841>织构为主。退火时间为30～60 s时轧向及横向磁感值迅速增大,60 s时轧向磁感达到最大值1.74 T,120 s时横向磁感达到最大值1.67 T,之后随着退火时间增加而轻微降低,并分别稳定在1.72 T和1.66 T左右。退火板45°方向磁感值先升高后降低,20 s时达到最大值1.67 T。各方向的铁损值均随退火时间的增加而降低,且磁各向异性逐渐减小。     

低硅无取向电工钢退火过程中晶粒组织变化对磁性的影响

最终退火温度的设计是无取向电工钢实现最终磁性十分重要的工艺参数,本文着重研究了0．25％Si无取向电工钢退火过程中晶粒组织的变化对磁性的影响。研究表明其磁感最高点出现在纤维组织完全消失,{111}（112）、{554}（225）织构组分较弱的组织状态。铁损的降低主要依赖于磁滞损耗的降低,织构的影响不大。     

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。     

退火温度对无取向电工钢磁晶各向异性能的影响

采用取向分布函数分析了无取向电工钢不同再结晶退火温度下的织构变化及织构对磁感应强度和铁损的影响,并计算了无取向电工钢的磁晶各向异性能。结果表明,随着实验钢的再结晶退火温度升高,Goss织构和立方织构组分显著增强,而{111}面织构强度却减弱。较高的退火温度有利于减小织构因子,提高磁感应强度。磁晶各向异性能计算结果显示,随着再结晶退火温度升高,无取向电工钢板的磁晶各向异性能降低。     

卷取工艺对新型冷轧无取向电工钢热轧带组织的影响

利用OM、SEM、TEM等实验方法研究了卷取工艺对一种新型含铜无取向电工钢晶粒度和析出相的影响.结果表明,该电工钢热轧带卷取后的晶粒尺寸为18～24 μm,在卷取过程中,热轧带中有一定数量的第二相析出,经EDS能谱及选区电子衍射分析,这些析出相主要为AIN.随着卷取工艺的变化,该电工钢的晶粒度大小变化不明显,析出相的类型、尺寸大小不发生改变,体积分数发生一定的改变.     

0.1%Si无取向电工钢晶粒长大对织构和磁性的影响

本文研究了0．1％Si无取向电工钢退火过程中晶粒长大对织构和磁感、铁损和交流磁导率的影响,结果表明晶粒尺寸越大,(1)有利面织构(0k1)强度降低;(2)较低磁场下磁感升高,高磁场下磁感降低;(3)铁损降低实际上是磁滞损耗降低;(4)交流导磁率增加。     

退火温度对3.1Si-0.8Al-1.3Mn高强无取向硅钢组织与性能的影响

采用ZEISS多功能金相显微镜、电子背散射衍射技术、磁性能测试仪和万能拉伸试验机等研究了不同温度退火对3.1Si-0.8Al-1.3Mn高强无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明：冷轧实验钢在800～950℃退火3 min,均发生了再结晶,得到多边形铁素体,晶粒尺寸从13.53μm增大到41.19μm。随退火温度升高,对实验钢磁性能有利的{001}+{101}面织构体积百分数增大,对磁性能不利的{111}面织构的比例降低。800℃退火时的λ织构主要为{001}<130>、{001}<150>;到950℃时形成的λ织构主要为{001}<140>和{001}<160>。当退火温度由800℃上升到950℃时,实验钢的铁损P_1.5/50从4.27 W/kg下降至2.22 W/kg,P_1.0/400从24.32 W/kg下降至17.08 W/kg;B₅₀₀₀为1.67～1.70 T,屈服强度从491 MPa下降至432 MPa,抗拉强度从603 MPa下降至521 MPa。综合考...     

退火温度对新能源汽车用含Ce无取向电工钢组织和织构的影响

采用SEM、EBSD和XRD等分析手段研究了退火温度对含Ce新能源无取向电工钢组织及织构的影响。结果表明:800 ℃退火后,试验钢边部和中心部位均能观察到再结晶组织及亚晶组织,α线织构中的{112}<110>取向密度最高,γ线织构中的{111}<112>取向密度较弱,退火板存在少量η织构;830～920 ℃退火后,温度越高,再结晶越充分,α线织构取向密度下降,γ线织构取向密度增加,η织构基本消失;试验钢在950 ℃退火后发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸为48.29 μm,γ线织构中的{111}<112>取向密度最高,为11.36。     

高强无取向硅钢组织演变与强化机制

针对新能源汽车的发展,制备了含Ni固溶强化、含Cu析出强化以及含Ni+Cu复合强化3%Si无取向硅钢,研究了强化方式对无取向硅钢组织、织构和性能的影响。结果表明：固溶强化型无取向硅钢热轧板中形成了粗大{221}<221>晶粒,冷轧过程中剪切变形明显并在退火后形成良好再结晶织构。析出强化型无取向硅钢热轧板中心层形成γ取向粗大晶粒,在后续的加工中γ织构逐渐增强并最终得到相对细小的再结晶晶粒。复合强化型无取向硅钢热轧板中保留了强λ取向带状组织,退火后形成了有益的Goss织构和λ织构。固溶强化型与复合强化型无取向硅钢磁感应强度B₅₀分别达到1.742、1.688 T,高于析出强化型无取向硅钢的1.645 T。同时,复合强化型无取向硅钢高频铁损最低,其P_1.0/400和P_{1.0/1 000}分别低至20.97、82.69 W/kg,这与其较小的晶粒尺寸和织构改善有关。强度计算结果表明：Ni元素固溶强化对强度的提高有限,屈服强度为468 MPa,纳米Cu析出可显著提高屈服强度(强度增量约200 MPa),且主要来自于模量强...     

传统和薄板坯连铸连轧流程生产无取向电工钢对比

以不断增长的薄板坯流程为背景,与传统流程对比分析了薄板坯流程无取向电工钢热轧晶粒组织特征;以50W800和50W1300钢为典型实例,探讨了两种流程下成品板晶粒组织、织构、磁性能及其磁时效行为的基体差异和相关原理.研究表明,薄板坯流程热轧板组织较粗大,有利于在成品板中获得粗大的晶粒和有利的织构,从而得到较低的铁损和较高的磁感.然而,薄板坯流程会造成第二相粒子的细小弥散分布与不充分析出,容易因磁时效而使磁性能恶化.     

冷轧大压下量下新型无取向电工钢的退火组织演变

研究了冷轧大压下量,950 ℃退火时间对一种新型含铜无取向电工钢晶粒度和织构的影响.结果表明,大压下量冷轧,随压下量的增加,退火晶粒向γ线聚集,形成强{111}<112>织构.提高冷轧压下率,退火织构 {111}<100>,{110}<001>强度减弱,增加退火时间,退火织构{111}<110>,{100}<001>,{110}<001>强度变弱.采用87.5%冷轧压下率和950 ℃退火60 s,有利织构{100},{110}占有率最大.     

轧制工艺对低牌号无取向电工钢相变退火组织、织构与磁性能的影响

将低牌号无取向电工钢的原始铸坯采用不同的工艺轧制得到5组样品,在H_2气氛下进行相变退火处理,使其发生α→γ→α相变,采用EBSD、XRD和磁性能测量技术确定了不同轧制工艺对低牌号无取向电工钢相变退火组织、织构与磁性能的影响。结果表明,与常规再结晶退火处理相比,相变退火处理可显著粗化晶粒降低成品板铁损;相变过程中存在织构遗传现象,相比于热轧-冷轧工艺,直接冷轧工艺相变退火后更有利于获得{100}织构,并显著改善成品板的磁性能;低温热轧比高温热轧能保留更多的{100}取向晶粒,相变退火后成品板中的非{111}取向晶粒增多,并提高了成品板的磁性能;此外,工业板中P和Al元素的偏聚或氧化对相变退火后成品板的组织、织构与磁性能有不利影响。     

Cu元素对无取向电工钢板表层织构的影响

采用EBSD技术研究Cu含量对低碳低硅无取向电工钢热轧板、常化板、冷轧板和成品板表层织构的影响.结果表明,卷取过程中Cu元素在热轧板表层的偏聚作用阻碍{100}晶粒的长大,导致{100}织构组分减少,不利的{111} 〈100〉、{112} 〈100〉、{554} 〈100〉织构和随机织构组分相对增加.常化过程中,表层偏聚的Cu元素在高温下向热轧板心部扩散,对晶粒长大抑制作用降低,同时{100}面具有低表面能,最终使得有利的{100}织构组分长大速率较快,织构组分含量增加.Cu元素对冷轧和成品板表层织构也有一定影响,加入Cu元素后,冷轧板表层{111} 〈112〉织构得到加强,而{111} 〈110〉织构被削弱,成品板的有利织构{100} 〈100〉和{110} 〈100〉面织构组分增加,不利织构{111} 〈100〉组分减少,达到了改善织构,提高磁性能的目的.     

Cu对高强高效无取向电工钢力学性能的影响

如何在保证磁性能的前提下获得高强度是驱动电机用高性能无取向电工钢研发需要解决的关键问题之一。利用Cu的析出强化是一种理想的手段,但是目前Cu对无取向电工钢的力学性能的影响研究尚不系统深入。设计并制备了含Cu高强高效无取向电工钢,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、万能电子拉伸试验机等系统地研究了Cu对新型高强度高效率无取向电工钢力学性能的影响。结果表明,随着Cu含量的增加,实验钢热轧板、常化板和退火板样品的屈服强度和抗拉强度均增加,而伸长率整体上呈逐渐下降趋势。Cu在样品中主要以纳米尺寸富Cu析出相的形式析出,一方面阻碍位错运动,发挥沉淀强化的作用;同时对磁性能的不利影响较小。Cu含量越高,富Cu析出相数量越多,强化效果越显著。适量的Cu(质量分数为1.24%)不仅使实验钢强度明显提升而且还可保持一定的塑性。     

无取向电工钢50W470的组织与织构演变

研究了无取向电工钢50W470在热轧、冷轧、退火过程中的组织和织构演变。结果表明,热轧板沿厚度方向组织、织构是不均匀的,表层至过渡层为再结晶组织,主要为黄铜与铜型织构;心部主要为α纤维织构。冷轧板主要为α纤维织构和γ纤维织构。成品板为再结晶组织,平均晶粒尺寸100 μm,主要为γ纤维织构。     

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。