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。     

退火条件对取向硅钢脱碳效果的影响

通过对取向硅钢脱碳退火的实验研究,比较退火气氛、退火温度和退火时间对取向硅钢脱碳效果的影响。结果表明,在退火温度830℃、保护气氛氢浓度为25%条件下退火3 min,保护气氛露点为40.0、42.5、45.0和47.5℃时,试样碳含量分别为33.2×10-6、26.7×10-6、6.3×10-6和62.8×10-6。在退火温度830℃、保护气氛露点为45℃的条件下退火3 min,保护气氛氢气浓度为10%、25%、40%和55%时,试样碳含量分别为298.0×10-6、6.3×10-6、30.0×10-6和26.5×10-6。在保护气氛露点为45℃、氢气浓度25%的条件下退火2.5 min,退火温度为790、810、830、850和870℃时,试样碳含量分别为195.0×10-6、126.0×10-6、10.1×10-6、52.0×10-6和26.0×10-6。在退火温度830℃、保护气氛氢浓度为25%、保护气氛露点为45℃的条件下,脱碳效果最好。脱碳退火时,试样表面生成的氧化物影响H2O、H2和CO等在炉内气氛和脱碳反应界面间的扩散,这是导致试样碳含量随水氢分压比呈"U"型分布的主要原因。退火温度升高,一方面导致试样再结晶速度增快,基体内位错密度下降加快;另一方面导致碳沿晶内和位错扩散系数增大。这是导致试样碳含量随温度呈反"N"型分布的主要原因。     

退火温度对稀土微合金化取向硅钢组织及微观取向的影响

采用光学显微镜和电子背散射衍射技术研究了不同稀土含量在不同退火温度下对取向硅钢组织及微观取向的影响。结果表明,加入稀土量的多少影响3种有利织构{111}112、{111}110和{411}148,820℃时,3种有利织构所占比例之和均比800℃及840℃大,分别为43. 26%和39. 23%,且稀土量的增加,有利于有利取向的再结晶形核及长大过程。820℃时,两个试样的Σ3、Σ5、Σ9晶界所占的比例之和、大角度晶界35°～50°之间的取向差晶粒体积分数所占优势明显。     

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...     

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。     

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。     

高磁感取向硅钢的脱碳退火工艺

采用自主研发的热处理试验装置,完成高磁感取向硅钢27QG090实验室脱碳退火过程,利用蔡司显微镜和X射线衍射仪分析脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,高磁感取向硅钢27QG090经实验室脱碳退火后的显微组织类型为铁素体,平均晶粒尺寸为30～40μm。宏观织构主要类型为α织构和α^*织构({114}〈481〉、{113}〈361〉等织构),还有微弱的高斯织构{110}〈001〉。经实验室研究选定的最优工艺为850℃脱碳退火7 min。采用该工艺在工业生产线脱碳退火后的宏观织构与实验室脱碳退火后主要织构类型相同。脱碳退火后平均晶粒尺寸为30μm左右时,铁损最低,为0.80 W/kg,磁感应强度可达到1.93 T。     

无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火

在实验室中采用无抑制剂法制备取向硅钢,利用XRD、TEM等方法研究了冷轧和初次再结晶阶段的微观组织与织构。结果表明,冷轧板织构主要由α织构和γ织构组成;初次再结晶退火后α织构减弱,γ面织构{111}112增加,初次再结晶退火70 s后出现Goss织构。EBSD分析显示Goss位向晶粒大多与{111}112位向晶粒相邻;随退火时间的增加,Goss和{111}112位向晶粒均有所增加。     

脉冲磁场热处理对CGO取向硅钢脱碳退火过程中组织和织构的影响

采用自主研发的脉冲磁场退火装置,在取向硅钢脱碳退火过程中分别施加不同强度的磁场,并采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了脉冲磁场脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,脱碳退火过程中施加脉冲磁场后取向硅钢的平均晶粒尺寸均增加,当磁场强度为40 mT时,平均晶粒尺寸最大,为13.06μm。此外,取向硅钢试样的立方织构{001}<100>强度减弱,高斯织构{110}<001>和{111}<112>织构增强,有利于获得更好的成品织构和磁性能。     

脉冲磁场热处理对CGO取向硅钢脱碳退火过程中组织和织构的影响

采用自主研发的脉冲磁场退火装置,在取向硅钢脱碳退火过程中分别施加不同强度的磁场,并采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了脉冲磁场脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,脱碳退火过程中施加脉冲磁场后取向硅钢的平均晶粒尺寸均增加,当磁场强度为40 mT时,平均晶粒尺寸最大,为13.06μm。此外,取向硅钢试样的立方织构{001}<100>强度减弱,高斯织构{110}<001>和{111}<112>织构增强,有利于获得更好的成品织构和磁性能。     

热轧组织对冷轧无取向硅钢退火织构及组织的影响

对不同加热温度处理的热轧低硅钢带进行了冷轧及退火实验,分析了热轧钢带的组织对冷轧无取向硅钢再结晶退火过程中的组织及织构的影响。结果表明:热轧组织对冷轧无取向电工钢冷轧板再结晶组织及织构演变有重要影响;等轴晶粒组织的热轧钢带比混晶组织的热轧钢带冷轧后再结晶退火快,且退火后晶粒尺寸均匀;随着等轴晶粒尺寸增加,冷轧退火后形成的冷轧硅钢{110}类型的织构增强,{100}类型的织构减弱;表明热轧组织为等轴晶粒时,不利于冷轧无取向硅钢磁性能的改善。     

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。     

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。     

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。     

稀土元素Ce对取向硅钢热轧钢带组织和织构的影响

对2250 mm热轧生产线生产的取向硅钢热轧钢带的合金体系进行了设计,制定了合理的加热制度和热轧轧制工艺。对添加稀土元素Ce的取向硅钢铸坯和热轧钢带进行了分析,探究了稀土元素Ce对取向硅钢低倍组织、热轧织构及成品磁性能的影响。结果表明,稀土元素Ce能够细化取向硅钢连铸坯低倍组织和热轧显微组织,提高取向硅钢成品磁性能。     

取向硅钢脱碳退火后渗氮过程的数值模拟研究

根据脱碳退火后硅钢带试样表面氧化层特征和元素辉光光谱的分析结果对氧化层进行了简化,并研究渗氮热力学和氮在钢带内部的扩散机理,优化了气固表面综合传质系数,建立了低温取向硅钢渗氮的数学模型。通过不同渗氮条件下的模拟结果与实验结果对比发现,平均拟合优度达到0.85,表明所建模型可靠性较高。渗氮初期(0～20 s)氮含量增加非常缓慢,随着渗氮时间的延长氮含量增速加快然后趋于稳定,在渗氮20～50 s的条件下,氮含量近似呈直线增加。提高氨气浓度和渗氮温度能使氮含量显著增加,可通过调整渗氮工艺参数使钢带在渗氮后保持适当的渗氮量,实验和模拟结果均表明,在渗氮温度750～800℃、NH3体积浓度2%左右、渗氮30～40 s的条件下可获得较为理想的氮含量(150～300)ppm。     

取向硅钢退火新工艺

取向硅钢退火新工艺传统的晶粒取向硅钢要求板坯高温（１３５０ｏＣ）均热，以获得抑制剂析出物（ＭｎＳ或ＡＩＮ）的最佳弥散，同时也要求高温（１２００℃）箱式退火，以实现二次再结晶后钢的净化。这些高温处理能耗大且设备投资高。为此提出制造取向硅钢的新工艺，它要...     

锡对取向硅钢中抑制剂析出行为及显微组织的影响

采用透射电镜、扫描电镜和金相显微镜研究了Sn对高磁感取向硅钢夹杂物析出行为与热轧及常化退火组织的影响。结果表明,取向硅钢铸坯与热轧板中的抑制剂主要以Mn S和Al N的复合形式存在。与未添加Sn相比,添加Sn后,铸坯与热轧板中的析出物尺寸更小且分布更弥散,从而有效避免了热轧板中间区域出现强烈形变组织,且常化退火板边缘晶粒尺寸更大、中心区域晶粒尺寸更小且分布的更均匀。     

抑制剂对取向硅钢再结晶行为的影响

比较几种抑制剂对取向硅钢初次再结晶和二次再结晶行为的影响,证明AlN比MnS有更强的抑制作用.(110)[001]二次晶核优先发生在距热轧板表面1/5—1/4深度的薄层区域.含AlN钢的这类晶核呈饼状,二次晶粒长大是各向异性的.含MnS钢的二次品粒长大是各向同性的.     

退火温度对双辊连铸无取向硅钢组织的影响

利用光学显微镜、TEM和EBSD研究了退火温度对双辊连铸无取向硅钢再结晶组织的影响.结果表明,900℃退火后组织分布不均匀,有大量带状组织,平均晶粒尺寸29.5μm.提高退火温度,晶粒尺寸增大,组织均匀化程度增加,1050℃退火时,带状组织基本消失,平均晶粒尺寸42.2 μm.