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。     

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。     

Fe-3%Si-Cu取向电工钢热轧及常化组织与织构

以Cu粒子为单一抑制剂的新型取向电工钢能降低板坯加热温度以及避免长时间高温退火,具有节约能源、降低成本等优势。以Fe-3%Si-Cu取向电工钢为研究对象,研究了Cu粒子为单一抑制剂时对其热轧板及常化板的显微组织、织构及析出相的影响。结果表明,Fe-3%Si-Cu取向电工钢热轧及常化板均有明显的显微组织分布不均匀,表面脱碳层分布宽度由热轧板的311.7μm增加到常化板的427.3μm,平均晶粒尺寸由热轧板的20.2μm增加到26.3μm,织构分布以{110}<112>、{112}<111>、{110}<001>及{114}<418>为主;次表层为等轴晶和变形晶粒混合组织,Goss织构主要分布在表层及次表层,热轧板常化后Goss织构组分减小;中心层主要为变形晶粒,织构分布以{114}<418>、{100}<110>及{100}<001>为主。热轧板中存在尺寸为10～40 nm的Cu粒子,粒子平均直径为23.4 nm,分布面密度为7.30×10⁹个/cm²,常化后C...     

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。     

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。     

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。     

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。     

常化炉温度波动对无取向电工钢50W310G性能影响

在生产高效无取向专用电工钢50W310G时,常化炉均热段出现供电异常波动事故,导致均热段炉温从920℃波动960℃而后又降低至800℃并停产。为了弄清本次事故对电工钢组织、织构和磁性能造成的影响,将事故卷在相应的温度区间进行在线(不切断)取样。利用万能拉伸机、金相显微镜、扫描电镜、X射线织构测试仪和磁性能测量等技术手段,研究和分析冷轧无取向电工钢事故钢的卷微观组织、织构和电磁性能。研究发现事故钢卷随温度的降低,屈服强度和抗拉强度呈现增大趋势;晶粒随着温度的降低再结晶效果越来越差,温度840～800℃时出现“混晶”组织;AlN夹杂呈现较大的方块状,但Al和N的元素占比变化较小。事故卷中,随温度的降低,磁性有利的(100)<001>、(110)<001>位向组分增加,不利的(111)<110>组分减弱,这种反常的变化与炉内的张力波动有关。磁性能变化最终体现在随温度的降低铁损增高,磁感降低。通过以上研究可知：对常化炉均热段供电事故产生的事故卷处理的最好方式是采取二次常化或者继续生产根据实际电磁性能进行降级(降低牌号)改判处理,从而减少废品产生,降低事故增碳...     

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。     

含铜无取向电工钢中的析出相

研究了在奥氏体区轧制、650 ℃模拟卷曲后含铜低碳低硅无取向电工钢中的析出相及其析出规律.结果表明:含铜低碳低硅无取向电工钢中的析出相主要有弥散分布的、等轴状的Cu偏聚区和形状近似正方形的颗粒状的AlN.Cu偏聚区在卷曲5min后即出现,其平均尺寸为20～30 nm,且一旦形成长大缓慢.高分辨电子显微镜观察表明,偏聚区是由许多微区组成,且各微区的原子排列可能存在一定的对称性;而AlN在卷曲10 min后才出现,大大晚于Cu偏聚区,且一旦形成长大迅速,卷曲32 min后,其尺寸便达120 nm.     

稀土对冷轧无取向低碳低硅电工钢组织及织构的影响

采用向低碳低硅电工钢中添加稀土的方法,研究不同稀土含量对低碳低硅电工钢组织及织构的影响,借助金相显微镜、XRD等检测手段,对添加稀土的低碳低硅电工钢的组织及织构进行了表征和分析。试验结果表明：随着稀土含量的增加,促使试验钢热轧组织、再结晶组织晶粒细化,并推迟了退火过程中再结晶的发生时间,{100}<011>织构密度降低,不利于冷轧低碳低硅电工钢电磁性能的提高。     

Fe-1%Si无取向硅钢全流程微结构和织构演变

使用背散射电子衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)技术,研究了Fe-1%Si无取向硅钢在热轧-卷取-冷轧-退火全流程中的微结构和织构演变。结果表明,卷取过程热轧板发生回复和晶粒长大,小角晶界含量降低,表层等轴晶和中心再结晶晶粒均发生长大;热轧组织经冷轧转变为带状。退火后成品为粗大等轴晶组织,小角晶界仅为17.81%。热轧-卷取-冷轧过程中,Fe-1%Si硅钢以α取向({hkl}<110>)轧制织构为主,卷取过程中α取向线强度略有降低,冷轧剧烈变形后增至最大值;退火后主要织构类型转变为γ取向({111}<uvw>)退火织构。     

W600无取向硅钢的动态相变对织构和析出相的影响

测量了W600无取向硅钢(1.35Si-0.25Mn-0.28Al)的静态CCT曲线,根据静态相变点测量了W600的动态CCT曲线。根据动态相变点使用Gleeble3500模拟了实际热轧过程,获得了不同冷速的再结晶组织,使用EBSD技术研究了不同冷却速度下获得的热轧试样的微观织构。使用SEM和EDS观察了W600钢的铸坯以及不同冷速获得试样中的析出物分布情况。实验结果表明:在无取向硅钢的α→γ相变中,冷却速度越低相变温度越高,在动态相变中,当冷却速度为0.75℃/s时,相变开始温度为988℃,相变结束温度为875℃;施加形变也有利于相变温度的提高。热轧模拟实验中,较低的冷却速度有利于获得粗大的再结晶晶粒;随着冷却速度减小,立方织构和γ织构含量上升,旋转立方织构含量下降,其中在冷速为0.25℃/s时,{111}121织构含量达28.5%,{111}100织构含量达32.4%。Al N和Mn S为W600钢中的典型析出物。铸坯中析出Al N析出物和Mn S+Al复合析出物平均尺寸均高于后续热轧模拟试样。热轧模拟实验中,冷速较快时,存在大量细小弥散状的Mn S析出物,Al N存在于Al N+Mn S复合析出物而存在,单独存在的Al N析出较少。当冷速降低时,析出物的总数量减少且尺寸变大,单独存在的Mn S析出物逐渐消失。     

典型元素对无取向硅钢再结晶织构的影响规律

通过对3种不同成分的无取向硅钢退火板进行微观组织观察以及分别使用XRD和EBSD进行宏观织构和微观织构观察,研究了3种典型元素对无取向硅钢组织和再结晶织构的影响。结果表明:无取向硅钢再结晶组织对其磁性能有影响,晶粒尺寸越大,无取向硅钢的磁性能越好,1.35Si-0.25Mn-0.28Al的再结晶平均晶粒尺寸达51.6μm,铁损值达3.577 W/kg。Si和Al元素有利于平均晶粒尺寸的增大,Mn含量的提高有利于减少夹杂物对晶粒长大的限制。无取向硅钢再结晶织构主要由强的γ织构(特别是{111}112织构)和弱的立方织构以及高斯织构等组成。有利织构中,立方{100}001织构和旋转{100}011立方织构含量较高,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中立方织构含量达8.2%,1.33Si-0.17Mn钢中旋转立方含量达7.8%,有利织构含量越高,磁感应强度值越大,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢的磁感应强度达1.739 T。铜型{112}111织构和黄铜{110}112织构组分含量较低,1.33Si-0.17Mn钢在退火样品中黄铜织构最多,其比例仅为1.4%。无取向硅钢的化学成分对织构组成有影响,Al和Si含量的增加有利于{111}121织构和立方织构组分的增加、不利于{111}110组分和高斯织构增加,在1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中{111}121织构的含量达44.3%而{111}110织构含量为17.2%,高斯织构含量仅为1.2%。Mn的含量一定程度上有利于增加无取向硅钢中旋转立方织构的含量。     

The effect of cold rolling parameters on the recrystallization texture of non-oriented electrical steel

The effect of cold rolling condition on magnetic properties of non-oriented electrical steel was investigated. For evaluation of cold roiling condition, utilizing rolling shape factor (RSF) was proposed. In the case of small RSF, magnetic induction was improved. Development of ND ∥ <111< components was suppressed in the recrystallized texture near the surface, and the vicinity of the {100}<001> component was developed after grain growth. The relation between RSF and cold-rolling condition was examined by computer simulation; such results were attributed to the increment of shear strain in the surface texture. Magnetic properties would be improved by adequate control of cold-rolling condition.     

双辊薄带连铸对无取向硅钢织构和磁性能的影响

研究了1.3%Si无取向硅钢双辊连铸薄带和热轧板坯在冷轧退火过程中组织、织构和磁性能演化的特点。结果表明:铸带组织和热轧板坯初始组织的明显差异影响了冷轧退火再结晶组织和织构的演化。在相同冷轧和退火条件下,铸带试样再结晶晶粒比例较后者热轧板坯低试样,但是晶粒尺寸较大,而且Cube和Goss等有利织构组分比例高于热轧板坯试样,有害的γ组分较弱,这使得铸带试样具有较高的磁感和较低的铁损。     

高牌号无取向硅钢常化过程织构演变行为

采用EBSD技术研究了某钢厂厚板坯流程试制的50W270高牌号无取向硅钢980℃常化过程中显微组织及织构的演变。结果表明:常化过程是热轧板再结晶及晶粒长大的过程,常化使组织均匀化,但厚度方向上始终存在织构梯度。常化过程中再结晶初期形核主要发生在s=0.5层中的{116}110变形晶粒上,新晶粒主要织构为{116}110~{001}110,再结晶后期形核主要发生在旋转立方织构变形晶粒上,与热轧板织构的区别是s=0.5层出现较强的高斯织构。再结晶形核阶段符合亚晶聚合机理,织构的演变可以解释为再结晶阶段的特殊取向的择优形核和晶粒长大阶段的特殊取向晶粒择优长大。