CSP与传统工艺生产无取向电工钢的组织和织构对磁性能影响的对比分析

 摘 要：本文对CSP工艺及传统工艺流程下再结晶退火织构和组织对成品磁性能的影响进行了对比分析,结果发现：同牌号的无取向电工钢,CSP流程生产的成品组织尺寸大、铁损低;CSP工艺流程的再结晶退火织构具有高的{100}<0vw>有利织构组分,较低的不利织构{111}组分;CSP流程生产的无取向电工钢磁性能得到明显提高,磁感B50值提高约0.02T。     

CSP工艺生产高牌号无取向电工钢的组织和夹杂物

 首次实现了从冶炼→CSP→常化→冷轧退火→成品检测等CSP工艺生产高牌号无取向电工钢的实验室全工序过程模拟,并对铸坯、热轧板及冷轧板中的组织及夹杂物进行了具体分析。结果表明,CSP工艺生产高牌号无取向电工钢是可行的;成品磁性能满足国际标准要求;薄铸坯、热轧板、成品板组织具有典型高牌号无取向电工钢组织特点;过程析出物主要为：AlN,AlN+MnS。     

常化对含硅1.6%的无取向电工钢组织和织构的影响

 研究了常化对CSP流程生产的wSi=1.6%的无取向电工钢组织、织构和成品磁性能的影响。结果表明,经CSP流程生产,且在相同的冷轧及退火制度下,经1000℃×2min常化处理的wSi=1.6%的无取向电工钢热轧板,其最终退火成品的铁损P15/50比不常化试样下降了10.5%,磁感B50比不常化试样提高了2.5%;常化使wSi=1.6%的无取向电工钢成品的平均晶粒尺寸增大,成品铁损P15/50相应减小;同时,常化使wSi=1.6%的无取向电工钢成品中高斯织构的强度增加,γ纤维织构的强度减弱,这有利于成品磁感B50的提高。     

CSP生产无取向电工钢的组织和性能

 研究了采用CSP流程生产的无取向电工钢的金相组织、第二相粒子分布、磁性能。结果表明,采用CSP流程生产的无取向电工钢热轧板成品均为均匀粗大的等轴晶;热轧板中第二相粒子平均尺寸在150 nm左右,且随(Si+Al)含量的增加,第二相粒子的类型发生明显的变化;CSP流程生产的无取向电工钢磁性能得到明显的提高。     

CSP工艺开发电工钢的现状及其优势

简述了电工钢的发展历史;重点阐述了意大利AST公司和德国TKS公司采用CSP工艺开发电工钢的现状;并与传统的厚板流程进行了对比分析,表明采用CSP工艺生产的电工钢具有铸态与热轧态晶粒组织细小、温度加热均匀、板形易于控制、成材率高等优势.     

CSP流程热轧板常化温度对冷轧无取向电工钢退火组织和磁性能的影响

研究了CSP工艺生产≤0.005%C-1.1%Si的2.2mm无取向电工钢热轧板在800～1000℃常化对0.5mm冷轧板840℃退火后组织和磁性能的影响。结果表明,热轧板常化温度升高,冷轧板退火后的再结晶晶粒增大,铁损降低,磁感增加;热轧板常化温度超过900℃,因第二相固溶而后弥散析出,退火后冷轧晶粒细化,铁损增加,因此该无取向电工钢热轧板最佳常化温度为900℃。     

高效电机用无取向电工钢组织和析出物研究及产品开发

为开发高效电机用冷轧无取向电工钢,借助实验室薄板坯连铸连轧模拟设备及扫描电镜、透射电镜等检验手段研究了成分、组织、织构和析出物等对无取向电工钢磁性能的影响规律;结果表明:常化处理使组织均匀化并增加有利于磁性提高的织构组分;采用CSP流程开发的高效电机用无取向电工钢铁损平均值3.40W/kg,磁感≥1.68T.     

冷轧无取向电工钢连续退火工艺研究

将经CSP流程生产的、(Si+Al)=1.0%成分为基的冷轧无取向电工钢,在MULTIPAS模拟器上进行连续退火工艺模拟试验。结果表明:该成分的热轧板卷经过约75%冷轧压下率得到的冷轧板完全再结晶温度为700℃,该冷轧板经820℃×60s退火可获得磁性和力学性能较好的全工艺型产品;经720~780℃×60s退火可获得力学性能和磁性较好的半工艺型产品。在MULTIPAS模拟器上进行冷轧无取向电工钢的连续退火模拟,采用合适的涂层保护,就可克服钢材表面氧化;选取合适的升温及降温速度,就可使退火后的板形满足磁性测量的要求。在MULTIPAS模拟器上,进行不脱碳的冷轧无取向电工钢的连续退火模拟是可行的。     

马钢CSP流程生产无取向硅钢现状

介绍了马钢CSP流程生产无取向硅钢的现状及典型牌号产品性能。通过高牌号产品铸坯组织、热轧、常化酸洗、退火组织的差异分析,探讨了影响CSP流程与常规流程产品差异的原因。     

薄板坯连铸连轧生产取向电工钢模拟实验

 在实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧流程试制了取向电工钢。结果表明,实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧流程生产取向电工钢是可行的。试制的电工钢成品磁感较好,铁损偏高。实验中,铸坯中柱状晶发达,有穿晶出现,铸坯心部有少量等轴晶。热轧板和常化板晶粒尺寸沿板厚方向有明显变化,组织沿板厚方向可分为表面脱碳层、过渡层、中心层。中间退火后晶粒细小,脱碳退火后晶粒细小均匀。试验中,常化和产品厚度对产品磁性能的影响不明显。     

主要工艺对CSP流程生产低碳低硅无取向硅钢组织、析出物和磁性能的影响

研究了常化、退火工艺对CSP流程生产低碳低硅高效电机用无取向硅钢组织、析出物的影响,从而分析其对磁性能的作用。结果表明:适度提高常化温度、退火温度和时间,使晶粒尺寸增大,组织更均匀;析出物主要为粗大的AlN以及MnS与其它析出物的复合物。这些均利于晶粒长大,提高磁性能。     

铈对3.0%Si无取向电工钢磁性能的影响

实验室模拟CSP流程生产了添加铈元素的无取向电工钢,研究了0~0.015%Ce含量对3.0%Si无取向电工钢成品组织、织构、析出物和磁性能的影响。结果表明,适量的Ce能使钢中夹杂物聚集粗化,成品退火后,再结晶晶粒尺寸变大,{100}和{110}织构增多,{111}织构减少。本次实验条件下,3.0%Si无取向电工钢最佳Ce含量为0.0062%,此Ce含量下成品的铁损P15/50为2.75 W·kg~(-1),磁感B50为1.728 T。     

退火温度对35ZW300无取向电工钢组织和性能的影响

以35ZW300无取向电工钢为研究对象,研究退火温度对一次冷轧法生产的w(Si)不超过3.50%的薄规格无取向电工钢晶粒大小、磁性能的影响。实验结果表明:在不同退火温度下,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,铁损先降低后略有提高;退火温度为940℃时铁损最佳。     

连续退火工艺对1.5％ Si无取向硅钢磁性能的影响

通过对1.5％ Si的无取向电工钢冷轧板进行连续退火试验,研究不同连续退火工艺对电工钢成品的组织、织构及磁性能的影响.结果表明:随着连续退火温度的提高,退火态的晶粒尺寸增大;不利织构组分{111}面织构变化不大,旋转立方织构{100}＜110＞和高斯织构{110}＜001＞明显增强;最终成品的磁性能随着连续退火温度的提高,铁损P1.5/50明显降低,磁感B50略有提高.     

无取向电工钢CSP-冷轧-退火过程中的织构演变

利用ODF图研究了采用CSP工艺生产的热轧带钢为基料的无取向电工钢在冷轧生产过程中的织构演变.结果表明,无取向电工钢冷轧生产过程中,从CSP热轧带钢到退火成品,织构强度逐渐减弱.从热轧带钢到冷轧带钢织构骨架线保持不变,都是沿〈011〉方向.退火态成品织构分布比较均匀.无取向电工钢在冷轧生产过程中,晶粒取向由α纤维线向γ纤维线转动.当w(Si Al)从1.0%增加至1.5%时,在冷轧及退火过程中它对热轧织构的影响逐渐减弱.     

无抑制剂取向硅钢概述

概述了无抑制剂法生产取向电工钢的特性及其用途;总结无抑制剂生产取向电工钢的原理及工艺方案.重点讨论了成分方案,即元素对磁性能的影响和最终高温退火方案对二次再结晶的影响.研究结果表明,无抑制剂取向硅钢化学成分范围没有普通取向硅钢和高磁感取向硅钢严格,提高了成材率;最终高温退火决定了二次再结晶的好坏,从而最终决定成品磁性能,最佳的高温退火温度在850～950℃之间.     

宝钢涂层半工艺无取向电工钢的退火工艺和产品特性

宝钢涂层半工艺无取向电工钢产品B50A700T(≤0.003%C、1.25%～0.65%Si)和B50A1300T(≤0.003%C、0.50%～0.15%Si)由铁水预处理-顶底复吹转炉-RH-连铸-热轧-冷轧-退火工艺生产。试验了成品退火温度550～900℃对该无取向电工钢HV1硬度值的影响和680～800℃消除应力退火对该钢磁性的影响。在采用成品退火温度650～700℃生产的涂层半工艺无取向产品,经750℃×2 h消除应力退火后,牌号B50A700T的铁损为4.10 W/kg,而牌号B50A1300T的铁损为4.70 W/kg。     

高牌号无取向电工钢生产技术

介绍对大型水轮电机、汽轮发电机和节能高效电机用高牌号无取向电工钢所采取的诸如添加微量Sb、Sn、Se和Te合金元素等相应的措施，可以控制高牌号无取向电工钢中的CuS和MnS比例及形态分布，进而可以改善该钢的组织和织构，提高磁性。     

薄板坯与厚板坯生产电工钢的比较与分析

对薄板坯工艺和厚板坯工艺生产电工钢(包括低碳低硅、无取向和取向电工钢)的工艺特点、凝固组织、夹杂物析出特点、铸坯表面质量及其对电工钢性能的影响进行了比较与分析。同时,就上述两种工艺的成材率以及生产操作等方面也进行了简要的分析。从铸坯的内部质量、铸态组织、能量利用率与成材率方面来看,薄板坯工艺有明显的优势;从铸坯表面质量和生产品种的多样性等方面考虑,厚板坯工艺生产电工钢有其优越性。     

薄板坯连铸连轧工艺半工艺无取向电工钢研制

通过BOF→RH→LF→CSP→一次冷轧→罩式退火→二次冷轧流程,成功开发了半工艺冷轧无取向电工钢50WB560并实现了批量化生产.结果表明:研制的50WB560磁性性能铁损P1.5/50为3.2 W/kg;磁感B50为1.72T;产品板形和表面质量良好,能够满足下游电机和电器行业制作高效电机的要求.