脱碳退火时间对含Cu取向硅钢组织和织构的影响

对含铜取向硅钢一次冷轧板在840 ℃下进行不同时间(1~13 min)的脱碳退火处理,探究退火时间对取向硅钢C、O含量、初次再结晶晶粒、氧化层和织构的影响。结果表明,随脱碳退火时间的增加,O含量逐渐增加,C含量先降低后保持不变。由于一次冷轧过程中板厚方向受力不均匀,导致钢板再结晶晶粒尺寸不均匀,随脱碳退火时间增加,不均匀性变得更加明显。随脱碳退火时间增加,氧化层厚度增加,旋转立方织构{001}<110>和立方织构{001}<100>占比逐渐降低,{111}<112>织构含量先增加后降低,高斯织构{110}<001>占比基本不变。     

脱碳退火工艺对薄规格取向硅钢织构及磁性能的影响

采用EBSD及XRD等对薄规格取向硅钢试样不同退火温度（820、840、860℃）及退火时间（120、150 s）处理后的组织、织构和磁性能进行对比。结果表明,升高脱碳退火温度及减小退火时间可降低取向硅钢的晶粒尺寸,提高有利织构的比例及再结晶比例,为二次再结晶过程中Goss晶粒的异常长大提供基础,从而提高取向硅钢的磁性能。当脱碳退火温度为860℃,退火时间为120 s时,取向硅钢试样的磁性能最优,磁感J₈₀₀为1.807 T,铁损P_1.7为1.07 W·kg^-1。     

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。     

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。     

退火温度对取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

研究了退火温度对Fe-3.2%Si取向硅钢轧向和横向组织、织构及磁性能的影响。结果表明,当退火温度为850～1025℃时,样品未发生二次再结晶,主要织构为α^*织构和γ织构。当退火温度升高至1025～1050℃时,在样品轧向和横向近表面处优先发生二次再结晶,随退火温度升高晶粒迅速发生异常长大,在1050～1100℃时,整个样品全部完成二次再结晶,形成了单一Goss织构。退火温度为850～1025℃时,对应的B₈及P_15/50无明显变化,升温至1050℃时磁性能得到了明显改善,且在1050℃保温1 h时,磁性能最佳,沿轧向B₈为1.92 T、P_15/50为1.40 W/kg、相对磁导率为1.17×10～4、矫顽力为36.70 A/m;沿横向B₈为1.35 T、P_15/50为3.50 W/kg、相对磁导率和矫顽力分别为531.75和77.51 A/m。     

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。     

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。     

初次退火对高斯取向硅钢二次退火影响的研究进展

从高斯晶粒的起源、晶粒抑制剂的作用以及织构和晶界的演变等几方面,介绍了近20年来高斯取向硅钢研究的成果,总结了初次退火对高斯取向硅钢最终退火的影响。对于用来解释二次再结晶过程中高斯晶粒生长的两种主要理论模型之重位点阵理论(CSL晶界)和高能晶界理论作了详述和比较。     

HiB与CGO取向硅钢的对比及其常化退火工艺

从化学成分体系、生产工艺流程等角度详细分析了一般取向硅钢(CGO钢)和高磁感取向硅钢(HiB钢)的主要区别,并开展了HiB钢常化退火工艺的实验室研究和工业化试制。结果表明,由CGO钢转型生产HiB钢的难点主要是常化退火工艺的制定。实验室常化退火最优工艺为退火温度1120℃,退火时间4 min,空冷温度900℃。HiB钢热轧和常化退火后的显微组织类型均为铁素体,HiB钢常化退火后的显微组织主要是沿轧制方向分布的再结晶晶粒。工业化试制HiB钢常化退火后的主要织构类型为高斯织构{110}<001>及铜型织构{112}<111>。     

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。     

A new process to develop (100) texture in silicon steel sheets

A process for developing (100) texture in silicon steel sheets by manganese removal and decarburization is described. The process consists of annealing in vacuum and subsequent decarburization of conventionally hot-and cold-rolled steel sheets that contain silicon, manganese, and carbon. During the vacuum annealing at α/β duplex or γ-phase temperatures around 1000 °, manganese removal occurs and a thin layer near the sheet surface transforms to a. The (100) texture markedly develops in the surface layer. Various types of (100) texture—for example, (100)[021], (100)[001], and (100)[011]—appear at this stage of annealing, depending on processing conditions. During the subsequent decarburization, the grains at the surface layer grow inward as columnar grains retaining the (100) texture. The decarburized steels with a grain size of a few hundred micrometers exhibit excellent soft-magnetic properties.     

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。     

磁场预退火处理对CGO钢组织与织构的影响

对含3.12%Si的CGO取向硅钢进行不同的脉冲磁场预退火处理,并通过光学显微镜和XRD技术分析取向硅钢的组织及织构的变化。结果表明:在施加脉冲磁场对取向硅钢进行预退火处理后,试样的平均晶粒尺寸都得到了不同程度的细化,组织分布均匀;通过对ODF图与取向线的分析可知,脉冲磁场对有利织构{111}<112>的促进作用明显,尤其在退火温度为760~800 ℃时,施加脉冲磁场的磁场强度为20 mT,加磁时间为1 min时的效果最好。     

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。