基于CSP工艺一段式脱碳退火对取向硅钢初次再结晶晶界特征的影响

利用背散射衍射技术(EBSD),在一段式840 ℃不同时间脱碳退火条件下,研究了基于CSP工艺取向硅钢初次再结晶过程中的组织和结构变化。结果表明,在初次再结晶退火时间为4 min时织构类型较多,分别为{332}<`533>、{554}<225>、{111}<110> 、{001}<100>、 {111}<112>、{001}<110>、{110}<001>、{110}<110> 、 {112}<110>、{110}<112>、{112}<1`10>、{012}<001>和{111}<231>等。当初次再结晶退火时间延长为5 min时, {111}<112>取向晶粒数量明显增多,而{332}<`533>和{012}<001>取向晶粒比例下降。同时Σ3、Σ5和Σ9晶界比例升高,小角度晶界比例较少,而大角度晶界比例较多,这将有助于在二次再结晶退火时发生高斯织构。继续延长退火时间到6 min以后,Σ3、Σ5和Σ9晶界比例下降,小角度晶界比例提高,此时再结晶晶粒长大。     

基于CSP工艺Fe-3％Si钢初次再结晶退火的晶界特征

以实验室模拟CSP工艺生产的Fe-3％ Si钢为研究对象,采用XRD、EBSD技术研究了取向硅钢初次再结晶晶粒的取向和晶界结构.结果表明,初次再结晶晶粒中,高斯晶粒在数量上并不占优,优势取向为γ取向.高斯晶粒主要出现在{111} <112>取向晶粒周围,且高斯晶粒周围的晶界类型以25°～55°的大角度晶界和∑3晶界为主.     

二次冷轧中间退火对基于CSP工艺的取向硅钢组织及织构的影响

在实验室模拟CSP工艺条件下制备了取向硅钢,研究了二次冷轧中间退火工艺对组织和织构的影响。结果表明,中间退火温度对取向硅钢脱碳,高温退火组织及织构均产生明显影响。经940 ℃中间退火后,取向硅钢脱碳再结晶晶粒较850 ℃中间退火的多,且再经高温退火处理后,晶粒粗化,最大晶粒尺寸达4.8 mm;高斯织构组分密度达27.00,较850 ℃中间退火试样高。     

预退火温度对高磁感取向硅钢初次再结晶织构的影响

对高磁感取向硅钢冷轧板分别进行800、950、1050和1120℃不脱碳的预退火处理,在800℃预退火,成品的磁性能较好.织构分析的结果表明,随着预退火温度升高,初次再结晶后有利织构组分{111} <112>与不利织构组分(118)[110]的比值f(111)/f(118)逐渐降低,初次再结晶织构的变化是成品磁性的影响因素之一.     

CSP流程无取向硅钢中间品处理方案

结合内蒙古包钢钢联股份有限公司薄板坯连铸连轧厂利用CSP流程生产无取向硅钢的工艺特点,针对CSP流程在连浇过程中出现的诸如轧机换辊、铸机降速、工艺状态波动等情况下产出的过渡坯不能轧制成目标厚度的问题,利用厂里现有冷轧罩式炉、冷轧重卷分卷生产线,进行二次轧制、罩式退火、重卷扩径,处理了大量计划带出品,并得到了磁性能更好的硅钢产品。     

热轧组织对无取向硅钢织构的影响

采用X射线衍射仪分析无取向硅钢冷轧织构和再结晶退火织构的演化,研究了热轧组织对无取向硅钢织构以及磁性能的影响.结果表明,具有均匀、粗大晶粒组织的热轧板,冷轧形成更多的剪切带,导致成品板形成高的高斯织构组分,并提高了{100}织构强度,降低了γ纤维织构,最终导致成品磁感应强度升高,铁损下降.     

工艺参数对冷轧无取向硅钢再结晶织构的影响

分析了硅含量为2.0 wt%的高牌号冷轧无取向硅钢冷轧变形量和不同退火温度对再结晶织构及晶粒尺寸的影响。结果表明,热轧板表面与心部组织和织构的差异对后续冷轧和再结晶退火的织构和晶粒尺寸有明显影响。热轧板表面的退火态晶粒组织使其织构转变滞后于心部,并可造成最终退火后较强的{001}〈110〉织构和均匀的{111}织构,有利于磁性的改善。提高冷变形量会增加再结晶形核率而减小晶粒尺寸,提高再结晶温度不明显改变再结晶织构但增大晶粒尺寸,但应防止过高温度下析出相粒子的回溶。分析表明,热轧板常化工艺,以及二次冷轧加中间退火工艺均有利于改善钢板成品织构,进而改善钢板磁性能。     

取向硅钢初次再结晶退火工艺正交试验

以试验室模拟CSP工艺生产的Fe-3Si热轧钢带为研究对象,采用正交试验及方差分析的方法,研究了取向硅钢初次再结晶退火工艺对高温退火后获得锋锐的高斯织构的影响.结果表明:取向硅钢两段式初次再结晶脱碳退火工艺参数加热段保温时间及加热温度是高温退火后获得锋锐高斯织构的主要影响因素,其可信度分别在90％和85％以上;在本试验条件下,通过正交试验获得的最佳退火工艺为:冷硬板经600℃保温3 min和850℃保温6 min.     

铌对取向硅钢冷轧组织织构的影响

采用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)等研究了铌对取向硅钢冷轧过程中的组织与织构的影响。结果表明:含铌正火板和不含铌正火板经冷轧后都是条带状组织,但含铌冷轧板在宽度方向更窄。铌元素的存在对织构也具有优化作用,经过中间退火后,含铌冷轧板二次冷轧织构得到明显改善,相较于不含铌二次冷轧板拥有强度较低的旋转立方织构以及强度较高的{111}<112>织构,其取向密度最高可达12.460。     

Al含量对模拟CSP工艺无取向电工钢磁性能影响的初步分析

采用薄板坯连铸连轧(CSP)工艺在实验室进行了模拟生产无取向电工钢试验,通过金相、透射电镜观察及能谱分析等手段,初步研究了A1含量对磁性能的影响.     

析出相质点对取向硅钢二次再结晶的影响

基于Humphreys回复、再结晶和晶粒长大统一理论,研究了析出相质点的Zenner钉扎对Fe-3%Si取向硅钢二次再结晶的影响.比较了一般取向硅钢(CGO)和高磁感取向硅钢(HGO)的晶粒尺寸、晶界参数以及析出相质点的Zenner钉扎因子.结果表明,高斯晶粒与普通晶粒相比没有明显的尺寸优势,具有强烈高斯织构的HGO在晶界能和晶界活动性上与CGO的差异非常小,二者具有相近的临界Zenner因子;但HGO中析出相质点更为细小和弥散,其Zenner因子是CGO的2.8～5.0倍,因此HGO中Zenner因子更大,其高斯晶粒更容易率先达到临界条件而发生二次再结晶,从而在二次再结晶后具有更强的高斯织构.     

Hi-B钢二次再结晶退火过程中未异常长大Goss晶粒晶界特征

采用中断法并结合电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了Hi-B钢二次再结晶退火过程中大量未异常长大Goss取向晶粒的晶界特征。结果表明:未异常长大Goss取向晶粒的晶粒尺寸相较于基体晶粒和相邻晶粒并没有明显的差异性。同时未异常长大Goss取向晶粒与异常长大Goss取向晶粒周围的HE晶界和CSL晶界比例也没有明显的差异。在二次再结晶退火过程中,尺寸优势、HE晶界、CSL晶界和Goss取向偏离度都不能保证Goss取向晶粒发生异常长大。而随着退火温度的升高,Goss取向晶粒有逐渐向标准Goss晶粒取向靠拢的趋势。     

基于CSP工艺下稀土元素对低碳钢冷轧板再结晶的影响

在实验室进行了冷轧板再结晶退火实验,结合再结晶实验结果及再结晶形核和长大动力学模型,研究了稀土元素对低碳钢冷轧薄板再结晶及晶粒长大的影响。结果表明,低碳钢冷轧薄板中加入稀土元素提高了再结晶温度,阻碍了再结晶形核及再结晶晶粒长大。低碳钢冷轧薄板中加入稀土元素增加了晶粒长大激活能。稀土元素提高了低碳钢冷轧薄板的再结晶形核激活能约3.87 kJ/mol,提高再结晶晶粒长大激活能约11.7%。     

CSP低碳钢的晶粒细化与强韧化

生产统计表明：成分与Q195接近的CSP工艺低碳钢ZJ330其屈服强度成倍提高，可达到310－410MPa，同时延伸率达到30％－45％。本文对CSP工艺生产的低碳钢以及同一块钢坯经不同阶段轧制冷却后的试样进行了研究。应用TEM＋XEDS技术在薄晶体和萃取复型试样中观察到沿晶界和亚晶界析出的许多细小氧化物和硫化物粒子。研究表明：纳米级氧化物与硫化物沉淀粒子可阻碍晶粒长大，而微量杂质元素在晶界 偏聚可以通过阻碍晶界迁移和降低γ-α转变温度而起到细化晶粒的作用，由沉淀和偏聚导致的有效晶粒尺寸减小是这类钢板强度与塑性同时大幅提高的重要原因之一。     

含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出特点

采用透射电镜研究了含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出行为,分析了抑制剂对初次再结晶的抑制作用。结果表明,析出物除了常规的AlN和MnS外,还有少量Sn单质;其中AlN和MnS相是主要抑制剂,具有强烈的抑制作用;少量Sn相起辅助抑制作用,控制析出物AlN的尺寸和数量,有助于主抑制剂的弥散分布。抑制剂在600~700 ℃时开始析出长大,900 ℃显著长大,1020 ℃平均尺寸达到最大值;抑制剂的尺寸随退火温度升高而增大,体积分数、分布密度则先增大后减少。当退火温度达到1000 ℃时,析出物平均粒径约50.3 nm,体积分数最大约3.81%,分布密度约5.9×10¹⁴ 个/cm³。根据试验和Zener因子综合判定抑制力,Zener因子随退火温度升高而增加,在900 ℃达到最大139,析出物分布密度达到最大8.9×10¹⁴个/cm³;在1020 ℃时,Zener因子几乎为零,完成二次再结晶过程。     

退火加热速度对CSP稀土冷轧钢板再结晶的影响

以CSP流程生产的稀土低碳钢板为试验材料,进行了不同加热速度下退火模拟试验,并结合光学显微镜和X射线衍射仪,分析了加热速度对退火试样织构和再结晶进程的影响。结果表明,加热速度从29℃/h提高到42℃/h再结晶开始温度提高了40℃,当加热速度提高到80℃/h,再结晶开始温度670℃;退火后形成了以{223}110和{111}110为主的再结晶织构,提高加热速度,α取向线上的{001}110和{111}110织构密度增强,{112}110、{223}110和{111}110均降低;γ取向线{111}112和{111}110织构密度以及密度差均降低。     

基于CSP工艺30CrMo钢的动态再结晶行为

对CSP工艺生产的30CrMo钢进行单道次压缩热模拟试验,测定其不同变形条件下的应力-应变曲线,对其动态再结晶行为进行了研究。结果表明：30CrMo钢动态再结晶变形激活能为Qdef=388.86 kJ/mol,通过线性回归法求出30CrMo钢的Z参数方程,及确立动态再结晶模型。