氢氧化镁煅烧制备硅钢级氧化镁的研究

以青海盐湖氯化镁为初级原料,采用喷雾热解法制备原料氧化镁.原料氧化铁通过水化制备氢氧化镁.将氢氧化镁过滤、洗涤、烘干、粉碎、煅烧,制备硅钢级氧化镁.本文重点考察煅烧温度、煅烧时同、料层厚度等因素对氧化镁水化率的影响,采用均匀实验设计和DPs数据处理,确定最优煅烧实验条件为:煅烧温度1250℃,煅烧保温时间4小时,料层厚度0.5cm.在此条件下得到的硅钢级氧化镁完全满足硅钢及氧化镁的行业标准.     

无取向硅钢铬酸镁绝缘涂层高温固化工艺

为了确保硅钢铬酸盐涂料的环保性,需要严格控制涂料的固化工艺,保证涂料固化过程中涂料中的六价铬充分转化为三价铬。对涂料及原料进行热重分析(TG)及差示扫描量热法分析(DSC)。结果表明,MgO与铬酐混合转化为MgCrO4,使六价铬稳定性增强,其中大部分Cr6+转变为Cr3+发生在620~700℃,在450~500℃高于铬酐发生大量失重,因此必须加入还原剂保证涂料中六价铬被充分还原;超过360℃后树脂会发生分解,因此实际板温不能超过360℃;加入了还原剂的整体涂料的失重温度区间主要在260~320℃,因此涂料固化时钢板的实际温度最佳区间为320~360℃。     

用于非取向硅钢的新型涂层设备

非取向硅钢广泛应用于电机和变压器制造。其对钢板表面电绝缘涂层的厚度要求精准,这使涂层工艺成为该产品市场竞争的关键因素之一。     

取向硅钢激光刻痕对绝缘层的影响及刻痕耐热性分析

研究了不同输入电流下激光刻痕对取向硅钢表面绝缘涂层的影响,分析了刻痕宽度、刻痕深度和磁性能随电流的变化规律及刻痕对绝缘涂层的破坏程度,并对刻痕后的取向硅钢样品进行退火,研究刻痕后磁畴粗化规律,对激光刻痕的耐热性进行分析。结果表明:随着电流的增大,刻痕的宽度和深度增大,刻痕对绝缘涂层的损伤严重。激光刻痕样品在500℃以上的温度下进行去应力退火,磁畴开始粗化,铁损较刻痕后升高。确定了磁畴粗化定量关系。随着退火温度升高,磁畴宽度增大,铁损升高的幅度增大。     

无取向硅钢薄带的研究

研究了０．１ｍｍ厚无取向硅钢薄带冷轧压下率，热处理制度涂层对磁性的影响。结果表明，通过大冷轧压下率和合适的连续退火工艺，可获得性能优异的无取向硅钢薄带。这种硅钢带是制造高频器件铁芯的良好材料。     

EBSD技术及其在取向硅钢研究中的作用

电子背散射衍射EBSD是一种用来分析多晶材料显微结构、晶粒取向和微观织构的扫描电镜新技术。本文结合基本原理介绍了EBSD技术在取向硅钢研究中的作用。     

超声波作用对取向硅钢磁性能影响的研究

设计了一种使用超声波对取向硅钢进行无损处理的装置,并用来对取向硅钢进行了不同时间的处理.实验结果发现,超声波处理会在一定程度上降低取向硅钢的铁损值,且不会对其表面涂层造成破坏,也不会产生任何塑性变形.     

取向硅钢初次再结晶组织结构的研究

研究了取向硅钢在初次再结晶过程中的组织和结构变化,包括晶粒长大情况、取向差、重合位置点阵(CSL)及织构的变化。研究表明,820℃盐浴再结晶退火3 s时即完成再结晶,随即发生晶粒长大。在初次再结晶的开始阶段,主要织构是{111}112、{100}110和弱的高斯织构;随着退火时间增加,{100}110织构和高斯织构逐渐减弱,{111}112织构先增强后减弱,并向{111}110和{111}231转化,退火3 min以后出现的{012}001织构是一种促进二次再结晶发展并最终有利于提高二次再结晶磁感和降低铁损的织构。退火时间增加到3 min以后,CSL的∑3晶界比例增加。退火时间增加到30 min时,CSL的∑1晶界比例增加,同时,小角度晶界比例提高,大角度晶界减少。     

无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能

目的寻求替代含铬绝缘涂料的环保绝缘涂料。方法采用水溶性磷酸盐和水性树脂自制水性涂料,在无取向硅钢表面制备绝缘涂层,研究其固化工艺,并与国内涂料进行理化指标和涂层性能(附着力、表面电阻、耐腐蚀性能、耐热性)对比。结果自制绝缘涂料无刺激性气味,稳定性好,使用寿命长,在固化时间20~24 s、固化温度480~520℃的条件下,可在无取向硅钢表面制得均匀、光亮的银灰色绝缘涂层。绝缘涂层附着力为A级,12 h中性盐雾试验腐蚀面积低于5%,在750℃高温退火2 h不掉粉,表面绝缘电阻为297Ω/mm2(1.0~1.2μm)。结论自制水性绝缘涂料为环保型单组分涂料,与国内绝缘涂料的涂层性能相当,满足国内钢厂产品技术要求。     

冷轧晶粒取向硅钢的生产及市场动态分析

就国内外取向硅钢的生产、消费、市场占有情况作了简要介绍 ,并对国内外在取向硅钢产品产量、质量、品种及技术创新方面的差距作了简要分析。     

取向硅钢夹杂物控制

取向硅钢夹杂物的类型、含量和尺寸对磁性能有重要影响,针对在转炉出钢过程加入硅铁进行合金化的工艺,在转炉出钢、RH精炼全过程取样,对钢中的夹杂物进行了分析。转炉出钢脱氧合金化后形成的夹杂物主要是氧化铝和硅酸铝,尺寸约为20 μm。保持RH炉渣碱度为1.4~1.6,使炉渣处于低熔点区。RH处理后钢中全氧质量分数平均值降低到0.001 2%。取向硅钢热轧板中夹杂物主要为凝固过程中析出的MnS,MnS与Al₂O₃的球状或短棒状的复合夹杂物,尺寸为1~2 μm,对磁性能影响较小。     

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。     

氮化硅张力涂层对取向硅钢性能的影响

采用反应磁控溅射技术在取向硅钢片表面制备了氮化硅(Si3N4)张力涂层.通过实验研究反应磁控溅射时间、高温退火温度和实验气氛对硅钢铁损以及涂层附着性的影响.研究表明,反应磁控溅射技术在硅钢表面溅射氮化硅张力涂层可有效的降低硅钢的铁损,且各种工艺条件对硅钢的铁损和涂层的附着性影响很大.在氮气和氩气气氛中,经过5min反应磁控溅射氮化硅,然后在氢气和氮气的气氛中,820℃下进行高温退火时,取向硅钢的铁损可降低18%.     

渗氮方式及氨气对取向硅钢氮含量的影响

研究渗氮气氛中不同氨气比例及喷射与非喷射渗氮方式对取向硅钢氮含量的影响,对渗氮前后样品表层氧化膜变化进行比较。结果表明,氧化膜厚度为0.1μm的硅钢片在渗氮温度为750℃,氨气量为1%~5%条件下渗氮时短时间内渗氮效果不明显,氨气量为10%~40%的气氛渗氮效果明显。随着氨气比例的增加,硅钢片中的氮含量增加,当氨气量为30%时,喷氮方式渗氮后的硅钢片渗氮量是非喷氮方式的2.5倍。此外,渗氮气氛中的氢气可以还原氧化膜厚度的20%。     

New process for production of ultra-thin grain oriented silicon steel

The Hi-B silicon steels were cold rolled by cross shear rolling (CSR) with different mismatch speed ratio(MSR)s and conventional rolling(CR) respectively, followed by primary recrystallization annealing. The effects of MSR and annealing temperature on magnetic properties of ultra-thin grain oriented silicon steel were analyzed. Experimental results show that, with the increase of MSR, the magnetic properties can be remarkably improved. The higher the annealing temperature is, the higher the magnetic induction and the lower the iron loss in ultra-thin silicon steel is.     

高磁感取向硅钢27QG090的常化退火工艺

采用中试试验平台完成高磁感取向硅钢27QG090实验室常化退火工艺过程,利用光学显微镜、X射线衍射仪、透射电镜和能谱仪分析常化退火处理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常化退火后的显微组织为铁素体,宏观织构主要是以α织构、α^*织构、铜型织构为主,兼有微弱的高斯织构,常化退火后的析出物主要是AlN,其平均尺寸约为40 nm。综合分析得出最优的常化退火工艺为1120℃×3 min+920℃×3 min, 100℃水淬。     

降低冷轧取向硅钢残余应力和位错密度的磁-热耦合工艺

为了得到一种高效去除冷轧取向硅钢残余应力的工艺,制定了低温、低强度脉冲磁场的短时磁-热耦合处理试验方案,分别利用X射线残余应力仪和XRD测定了不同工艺处理前后取向硅钢的残余应力和位错密度。结果表明,采用低温、低强度脉冲磁场的短时磁-热耦合处理可以有效降低冷轧取向硅钢的残余应力和位错密度,当采用处理时间为3 min、处理温度为400 ℃、峰值电流为180 A的磁-热耦合工艺时,可取得最佳处理效果,残余应力降幅为55.5%,比单纯只施加低温热场或低强度脉冲磁场的处理效果优异。宏观残余应力的降低与位错密度具有紧密的联系,两者变化规律基本一致。短时、低温、低脉冲磁场强度磁-热耦合处理去除残余应力的微观机制是脉冲磁场和温度场耦合作用下进一步提高材料内部位错运动,实现了局部回复,达到位错密度和残余应力减小的目的。     

含铜低温取向硅钢轧制过程中的组织及织构演变

采用Zeiss光学显微镜及X射线衍射仪对含铜低温取向硅钢生产过程中热轧、一次冷轧、脱碳退火和二次冷轧阶段的显微组织与织构的演变规律进行了研究。结果表明:热轧试样的组织与织构在厚度方向上呈现明显的梯度变化,试样的表层和过渡层发生再结晶,过渡层存在较强的Goss织构,中心层存在以{001}<110>为主的强α织构。一次冷轧后试样组织被轧制成沿轧向分布的纤维状组织,织构以强α和弱γ织构为主。脱碳退火后试样发生再结晶,晶粒平均尺寸为15.69 μm,总体织构强度有所减弱,但Goss织构强度升高。二次冷轧后组织由等轴晶粒变为纺锤状组织,织构以弱α和强γ织构为主,其中{111}<112>强度最高。     

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。     

含稀土取向硅钢高温铁素体区的再结晶及抑制剂析出行为

利用Gleeble 1500D、SEM、TEM、ICP等研究手段,分析了含稀土取向硅钢在1200℃铁素体区热轧变形30%、保温不同时间后水冷的再结晶及抑制剂析出行为。结果表明,含稀土取向硅钢高温铁素体区热轧后仅发生动态回复,未发生动态再结晶,析出相的数量没有明显增加;热轧后保温20 s左右开始发生静态再结晶,抑制剂析出相开始析出并且长大,再结晶发生率越高,析出相体积分数增长越快。变形结束后析出相中Cu₂S和MnS数量相差不多,再结晶发生率为64%时,MnS增长约7.4%,Cu₂S增长约19.34%。析出相大多于晶内析出,随保温时间延长部分抑制剂逐渐在晶界处形核并长大。