脱碳退火保温时间对取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

通过研究脱碳退火保温时间对取向硅钢初次再结晶组织、织构及高温退火样品磁性能的影响,探讨了有利于Goss晶粒异常长大的初次再结晶环境。结果表明,在820℃进行脱碳退火,当保温时间从2 min增加到6 min时,初次再结晶织构中Goss晶粒相对于{111}112和{111}110晶粒的尺寸优势逐渐增加,{111}110含量逐渐升高,且1/8层中Goss相对于其他取向晶粒尺寸优势稳定,使取向硅钢二次再结晶晶粒尺寸逐渐增大、磁性能逐渐提高。     

Sn对含铜取向硅钢脱碳退火后的组织、织构与抑制剂的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪和透射电镜等研究了Sn对含铜取向硅钢脱碳退火后的组织、织构与抑制剂的影响.结果 表明:脱碳退火后,由于Sn元素对抑制力的增强,可使初次再结晶晶粒变得更加均匀、细小,脱碳退火板的平均晶粒直径由10 μm减小为6μ.m.试样主要织构组分相差不大,均存在较弱的α取向线织构、较强的γ取向线织构...     

稀土Ce对3%取向硅钢组织及抑制剂演变规律的影响

采用激光共聚焦及场发射扫描电子显微镜研究了稀土Ce对取向硅钢从铸坯到初次再结晶各阶段组织以及抑制剂演变规律的影响。结果表明,加入稀土Ce可以扩大奥氏体相区,同时加入Ce还可使轧制后的组织更均匀,纤维组织较粗大,显微组织晶粒尺寸较大,抑制剂呈细小、弥散,均匀分布。     

基于CSP工艺取向硅钢初次再结晶晶界特征对宏观织构的影响

利用背散射衍射技术(EBSD)和XRD,研究了两段式脱碳退火工艺对取向硅钢纵截面初次再结晶的微区取向、取向差分布、特殊晶界(CSL)及高温退火试样高斯织构.分析了初次再结晶晶界特征对取向硅钢高温退火后宏观织构的影响.结果表明:初次再结晶的纵截面基体中∑3和∑5晶界使得高斯晶粒有着较高的迁移率,在高温退火时借助20°～45°的大角度晶界的界面能吞并周围[111] 〈112〉晶粒迅速长大,形成密度水平较高的高斯织构.     

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。     

脱碳退火保温时间对含铌低温取向硅钢初次再结晶的影响

取向硅钢初次再结晶的组织、织构对二次再结晶过程中形成锋锐的高斯织构至关重要。利用OM与EBSD技术,对脱碳退火不同保温时间下各试样初次再结晶组织、织构和晶界的形成规律进行了研究。结果表明:采用850℃保温5 min的脱碳退火工艺,得到的初次再结晶晶粒最为均匀细小,对后续过程中形成高取向的Goss织构有利;经脱碳退火后各试样中织构主要以{111}112、{411}148织构为主,随退火时间的延长,{111}112织构先增强后减弱,{111}110织构逐渐增强;当脱碳退火保温时间为5 min时,高能晶界及大角晶界所占比例最高,在二次再结晶时有较高迁移速率,有助于最终获得锋锐的Goss织构。     

Sn或Sb对高磁感取向硅钢组织和磁性的影响SCIEI

研究了Sn或Sb对高磁感取向硅钢组织和磁性的影响。结果表明加Sn或Sb后钢的初次再结晶及二次再结晶晶粒尺寸细化,二次再结晶组织更为完善,磁性改善。含Sn或Sb钢在冷轧及脱碳退火后,在其织构组分中,有利于发展二次再结晶的组分{110}〈115〉或{110}〈001〉增强,二次晶校数量增多。     

取向硅钢初次再结晶退火工艺的模拟

以含硅量为3%的取向硅钢为研究对象,通过DEFORM软件对初次再结晶过程进行模拟,研究了退火温度和退火时间与再结晶动力学和再结晶晶粒尺寸之间的关系。结合实验结果,得出初次再结晶的最佳退火工艺为820℃×5 min。     

高温退火气氛对薄规格中温取向硅钢二次再结晶行为的影响

通过调整最终退火保护气氛来控制0.18 mm厚含Cu中温取向硅钢二次再结晶时抑制剂的熟化和分解行为,从而达到提高二次再结晶后Goss织构锋锐度和磁性能的目的.运用EBSD系统观察和分析二次再结晶中断抽出试样的组织和取向.结果表明:提高高温退火气氛中的N_2比例至90%,最终0.18 mm规格成品磁感达1.95 T.成品减薄后样品中抑制剂的粗化行为受气氛的影响更为强烈,表现在提高N2比例后初次晶粒尺寸减小,二次再结晶持续时间延长,此时Goss取向晶粒拥有足够的时间发生异常长大以获得尺寸优势,从而抑制偏转Goss取向晶粒的异常长大,提高了Goss织构的锋锐度和薄规格成品的最终磁性能.     

Nb对低温取向硅钢高斯织构演变的影响

采用电子背散射衍射仪(EBSD)分析了Nb对取向硅钢热轧板、中间退火板、脱碳退火板及高温退火板的厚度方向晶粒尺寸、织构类型及体积分数的影响。结果表明,取向硅钢中添加Nb元素,得到纳米级NbCN与MnS与Cu_2S复合析出相,热轧板、中间退火与脱碳退火板晶粒细化。含Nb取向硅钢热轧板表层与次表层含有较高体积分数的{110}001Goss织构,热轧板中心层与脱碳退火板含有较高含量的γ纤维织构{111}112和{111}110。含Nb取向硅钢高温退火后Goss织构体积分数达到74.6%,而不含Nb取向硅钢Goss织构体积分数只有39.7%。     

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.     

CGO硅钢各阶段织构遗传继承性的EBSD分析

利用EBSD技术对CGO硅钢热轧、中间退火、脱碳退火及二次再结晶退火组织及织构进行分析,研究了CGO硅钢各阶段加工制备过程中高斯{110}001晶粒的形状、尺寸及分布特点,分析了高斯取向晶粒在各工序过程中的遗传继承性特点。结果表明,CGO硅钢热轧板的次表层存在Goss取向晶粒,历经一次冷轧及中间退火后Goss取向晶粒基本消失,一次再结晶之后Goss织构仍不是主要织构,主要织构为{111}110和{111}112,说明Goss取向晶粒在二次再结晶退火前数量及尺寸上并不占优势,二次再结晶过程中Goss取向晶粒异常长大形成锋锐Goss织构。{111}110和{111}112织构组分的强度在一次冷轧中不断增加,{111}112织构组分的强度在二次冷轧后达到最大而{111}110织构组分是在初次再结晶后变强。     

Nb对取向硅钢热轧板中抑制剂析出行为的影响

采用金相显微镜(OM)和透射电镜(TEM)研究了Nb对取向硅钢中抑制剂析出行为的影响。结果表明,取向硅钢中的抑制剂不仅有Al N和MnS的细小析出物,还有大量细小的Nb(C,N)析出颗粒,0.050%Nb硅钢热轧板中的析出物的面积密度较大、平均晶粒尺寸较小,且0.050%Nb试样热轧组织中再结晶分数较低,回复和变形组织较多。采用Thermal-Calc软件验证了中温加热的可行性,表明在取向硅钢中加入适当的Nb可降低取向硅钢的加热温度。     

中间退火温度对Fe-3wt%Si取向硅钢抑制剂演变的影响

在实验室模拟CSP工艺采用二次冷轧制备了Fe-3wt%Si取向硅钢,研究了取向硅钢制备过程中,中间退火温度对抑制剂演变的影响。结果表明,中间退火温度为940 ℃时,中间退火和脱碳退火后试验钢中析出抑制剂尺寸更加细小,分布更加弥散,数量更多;高温退火后,抑制剂析出明显减少,只有少量粗大未熔析出,析出物大多为不规则的(Al,Si)N及(Cu,Mn)S复合析出。     

渗氮及预处理对取向硅钢二次再结晶的影响

对硅钢进行离子渗氮,改变其表面氮浓度,可显著影响二次再结晶效果。结果表明,渗氮增量约为0.02wt%时最有利于Goss织构的形成。而影响取向硅钢二次晶粒平均尺寸的主要因素是初次晶粒尺寸和表面有效抑制剂数量密度。硅钢中氮含量的微小变化会极大地影响二次晶粒长大。氮含量0.0282wt%的硅钢样品经700℃×1 h预处理,其高温退火后的二次再结晶效果最好。     

低温取向硅钢高温退火抑制剂的演化

取向硅钢利用析出物作为抑制剂,抑制初次再结晶晶粒的长大,抑制剂是取向硅钢发生二次再结晶的基本条件之一。文中通过低温板坯加热技术制备取向硅钢,采用透射电镜（TEM）观察并研究了高温退火阶段抑制剂的演化过程。结果表明,渗氮后形成的非晶态Si3N4析出物不稳定,在700～750℃退火升温阶段转化为（Al,Si）N;（Al,Si）N颗粒在800℃发生团聚,随后长大并粗化;（Al,Si）N是低温取向硅钢主要抑制剂,随退火温度的升高,（Al,Si）N抑制力大幅下降。     

脉冲磁场对Hi-B钢初次再结晶织构的影响

采用原位连续检测的方法研究了脉冲磁场对高磁感取向硅钢(Hi-B钢)初次再结晶晶粒尺寸和织构的影响。结果表明,冷轧Hi-B钢760℃退火过程中,施加1.5 T脉冲磁场在一定程度上促进了晶粒再结晶长大过程,再结晶平均晶粒尺寸增长速率大于普通退火试样;脉冲磁场的施加不改变主要织构类型,退火后主要织构依然为γ织构;脉冲磁场使织构强度降低,且抑制γ织构的发展,促进Goss织构和{001}110织构的发展。     

基于CSP工艺取向硅钢抑制剂析出及再结晶脱碳退火行为

利用SEM、EBSD和XRD等相关技术,研究了脱碳退火工艺对基于CSP工艺取向硅钢再结晶退火后的组织、晶界特征及析出相的影响。结果表明,脱碳退火5 min后,取向硅钢的再结晶晶粒尺寸较小,晶界特征理想,高能晶界Σ3和Σ9富集在{111}112、{112}1 10和{332}533等有利取向周围,促进了二次再结晶过程中高斯晶粒的形成;退火时间为7 min时,大角度晶界和{111}112、{112}1 10、{332}533等有利取向数量下降,不利于高斯晶粒的形核和长大;经不同脱碳退火工艺(3 min、5 min和7 min),析出相总体呈弥散状态分布,析出物在脱碳退火5 min的析出细小且分布均匀。     

镧含量对无取向硅钢板常化处理后成品组织及织构的影响

在实验室制备了含镧试验钢,研究了不同镧含量的无取向硅钢常化后成品组织及织构的变化,观察了再结晶组织并统计了再结晶晶粒尺寸,利用XRD分析了试样的再结晶织构。结果表明,加入镧后正火组织晶粒尺寸增大,分布不均匀;加入稀土后无取向硅钢成品的晶粒尺寸增加,加入0.0015wt%镧所获得的成品晶粒尺寸最大,为37.19μm。加入镧的再结晶织构类型变化不大,{111}织构密度水平下降。同时,与不加镧的试样相比,含镧0.0015wt%的试样立方织构密度水平提高了33.3%。     

快速加热对取向硅钢氧化层及底层的影响

采用扫描电镜、辉光放电质谱仪及聚焦离子束(FIB)研究了取向硅钢脱碳退火中不同加热速度对氧化层及底层状态的影响。结果表明:快速加热使得钢带在初次再结晶早期就发生氧化,大量的晶界可以加速氧化,使得氧化层厚度显著增加;在脱碳退火和高温退火过程中,氧化层中SiO_2经历小颗粒粗化和片层物颗粒化的过程,最终形成粗大颗粒物;氧化层表层2μm内的SiO_2与MgO形成致密连续底层,2μm以下的SiO_2颗粒形成不连续的底层钉扎,快速加热使得底层钉扎数量显著增加。