薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢抑制剂的析出特点

 在实验室模拟薄板坯连铸连轧流程试制取向硅钢的基础上,通过大量的透射电镜观察和分析检测,得到了脱碳退火后钢中形成的析出物的情况,确定了钢中的主抑制剂为Cu2S,同时还存在少量的辅助抑制剂AlN以及以复合析出物形式存在的微量的MnS。研究了Cu2S主抑制剂在薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢的析出特点,分析了实验用钢中Cu2S抑制力。结果表明,Cu2S作为薄板坯连铸连轧流程生产普通取向硅钢的主抑制剂有足够的抑制能力,能够满足CGO钢二次再结晶的要求。     

3%取向硅钢中MnS沉淀析出动力学的计算

利用第二相相关理论计算分析薄板坯连铸连轧3%取向硅钢中MnS沉淀析出的动力学行为。沉淀析出计算结果显示在薄板坯连铸连轧生产工艺中以铁素体位错线上形核为主导,MnS在铁素体中的析出量最大,其有效沉淀温度范围约为700~900℃,临界形核尺寸约为0.7~1.5 nm;相变完成时MnS颗粒的半径约为30 nm,可以起到抑制剂的作用。终轧温度应在800℃以上。     

双辊薄带连铸3.2％Si无取向硅钢析出相研究

利用光学显微镜、TEM和EPMA对双辊薄带连铸3.2%Si高强无取向硅钢组织和析出相形态进行了研究。结果表明,双辊薄带连铸无取向硅钢中主要存在的析出相粒子为AlN和AlN与MnS的复合相,复合析出相数量最多,其次是AlN,独立析出的MnS数量极少;析出相粒子尺寸相差很大。800℃退火时,350 nm大小的AlN和MnS复合相粒子会对晶界产生钉扎作用,阻碍晶界的移动; 900～1 000℃退火时,400～500 nm大小的AlN和MnS复合相粒子对晶界的钉扎作用明显减弱。随着退火温度的升高,无取向硅钢中的析出相粒子尺寸明显增大,有利于产品的磁性能。     

薄板坯连铸连轧取向硅钢流程中Cu_2S抑制剂的析出行为

研究了Cu2S抑制剂在薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢全流程中的析出特点。结果表明:典型成分取向硅钢主抑制剂Cu2S在全工序进程中析出粒子呈不断长大的趋势,粒子分布密度与体积分数在高温退火前也不断增加,高温退火净化后,剩余粒子变大,分布密度大大降低,对应体积分数也降低。     

低温高磁感取向硅钢连铸与均热过程AlN与MnS析出的热力学

针对薄板坯连铸连轧流程结合"获得抑制剂法"所制备的低温高磁感取向硅钢,通过热力学计算研究了AlN与MnS在连铸与均热过程中的析出规律与行为。计算结果表明,连铸过程中AlN在凝固后的高温α相中便可能析出,而MnS仅可能在凝固后的α+γ两相区内析出。钢中AlN与MnS在均热过程中均处于部分固溶与部分析出的状态。后续高温渗氮处理后初次晶粒的异常长大并不明显,表明渗氮处理前钢中固有抑制剂的数量相对充足。     

铸坯热装温度对无取向硅钢中AlN和MnS析出行为的影响

通过固溶度积公式计算及热模拟实验,对不同热装和加热温度条件下的无取向硅钢铸坯中析出相进行了研究.在低于950℃热装时,铸坯中AlN的析出量和尺寸不再变化,但MnS和AlN-MnS的数量及平均尺寸随着热装温度降低而进一步增加,并在温度低于600℃时达到最大值后保持不变.与1200℃相比,1100℃加热的铸坯中AlN、MnS的总固溶量相对更少.相比850℃热装,600℃热装再加热到1100℃的铸坯中AlN和MnS的总固溶量更少,且AlN和MnS尺寸更大.合适的热装温度和加热温度分别为600℃和1100℃.      

取向硅钢第二相的研究进展

总结了MnS、AlN和Cu2S等第二相的研究现状,介绍了取向硅钢中第二相的种类及其选用条件,阐述了第二相粒子发挥抑制作用的机制和Ostwald粗化对第二相粒子的影响,概述了不同第二相对取向硅钢磁感和铁损的影响,提出了短流程工艺与低固溶温度第二相的结合将是生产高端产品的首选。     

铌对取向硅钢中析出物固溶温度的影响

选用含铌0.09%和不含铌的两种铸坯,将铸坯分别加热至不同温度,并保温30 min后进行淬火处理,利用JEM-2011透射显微镜对试样的显微组织进行观察,同时在扫描电镜下确定铸态组织中黑色物质的形貌,通过观察析出物在不同温度下的数量分布情况,分析比较取向硅钢在含Nb和不含Nb两种状态下析出物的固溶温度。结果表明:含铌取向硅钢铸坯的晶粒尺寸与不含铌铸坯的晶粒尺寸相比更加均匀细小,铌元素有阻碍晶粒长大的作用;含Nb取向硅钢中析出物的完全固溶温度在1 250～1 300℃,不含Nb的析出物完全固溶温度在1 300℃以上,说明Nb能够明显降低析出物的完全固溶温度。     

C、Cu、Mn对取向硅钢热塑性的影响

对模拟薄板坯连铸连轧生产的以Cu2S为主抑制剂的取向硅钢的热塑性进行测试,比较600-~1 300℃下试样的面缩率及断面形貌,分析C、Cu和Mn对取向硅钢热塑性的影响。结果表明：随C、Cu和Mn含量增加,脆性凹槽随之向低温和高塑性方向移动;C和Mn通过扩大γ相提高热塑性,Cu除扩大γ相外与S结合形成Cu2S,使得钢中形成对热塑性有害的液相及富铁硫化物变少,使晶界强度的削弱程度减少,从而使钢的塑性提高。     

高磁感晶粒取向硅钢中A1N和MnS的固溶与析出行为

本文研究了3％硅钢所析出的AlN和MnS的完全固溶温度,并测定了其固溶度乘积:log{[Al％][N％]}=-10062/T 2.72;10g{[Mn％][S％]}=-14855/T 6.82还得出了AlN和MnS的连续冷却析出曲线。     

Morphology and Precipitation Kinetics of MnS in Low-Carbon Steel During Thin Slab Continuous Casting Process

The morphology of manganese sulfide formed during thin slab continuous casting process in low-carbon steel produced by compact strip production （CSP） technique was investigated. Using transmission electron microscopy analysis, it was seen that a majority of manganese sulfides precipitated at austenite grain boundaries, the morphologies of which were spherical or close to the spherical shape and the size of MnS precipitates ranged from 30 nm to 100 nm. A mathematical model of the manganese sulfide precipitation in this process was developed based on classical nucleation theory. Under the given conditions, the starting and finishing precipitation temperatures of MnS in the continuous casting thin slab of the studied low-carbon steel are 1 189 ℃ and 1 171 ℃, respectively, and the average diameter of MnS precipitates is about 48 nm within this precipitation temperature range. The influences of chemical components and thermo-mechanical processing conditions on the precipitation behavior of MnS in the same process were also discussed.     

热轧冷却工艺对含铜Hi-B钢抑制剂的影响

模拟CSP工艺试制的含铜Hi-B取向硅钢（/%:0.06C,3.38Si,0.14Mn,0.013P,0.003S,0.37Cu,0.019Als,0.0087N）由实验室15 kg真空感应炉熔炼铸成60mm×120mm板坯经5道次热轧成3.95 mm板,终轧温度870℃。研究了（轧后870℃水冷）直接水淬和（870℃水冷至580℃空冷）阶梯冷却工艺对热轧板表层和心部抑制剂析出的影响。结果表明,热轧板中析出的主要抑制剂为Cu₂S球形颗粒,和析出一些MnS等;在热轧板表层析出的抑制剂比中心层少,但平均尺寸比中心层大;阶梯冷却钢中的析出抑制剂尺寸大于直接水淬钢中的析出抑制剂尺寸。     

取向硅钢中含铜抑制剂的固溶析出行为

含铜抑制剂作为取向硅钢的主抑制剂或辅助抑制剂不仅可以抑制初次晶粒的长大,促进二次再结晶,还可以降低铸坯的加热温度。取向硅钢中主要抑制剂为10～50 nm Cu₂S,在钢的铸坯、热轧、冷轧、脱碳等工艺过程均可析出;(Cu,Mn)_1.8S、Cu_1.8S、ε-Cu等主要作为辅助抑制剂,尺寸一般为30～50 nm(或大于50 nm),主要在热轧阶段析出。总结了国内外有关取向硅钢中含铜抑制剂析出行为的研究进展,当前主要研究不同生产流程和工序中含铜抑制剂的析出行为和作用机理。     

高性能桥梁钢第二相的析出行为

研究了高性能桥梁钢(%:0.07C、1.52Mn、0.17Si、0.003S、0.013P、0.30Cr、0.40Ni、0.68Cu、0.19Mo、0.01V、0.01Ti、0.04Nb)250 mm铸坯在二段控轧控冷(1 006～979℃和813～782℃)至30 mm板和600℃回火过程中含Nb、Ti和Cu第二相的析出行为。结果表明,在控轧控冷及随后的回火过程中均有第二相析出:在高温轧制区,≥50 nm立方形的TiC首先析出,随后的变形过程中,10～25 nm NbC析出;在回火过程中NbC依附于TiC形核长大,同时也观察到3～30 nm Cu弥散析出。     

MnS在固态低硫钢中析出的实验室研究

采用高温激光共聚焦显微镜对低硫钢试样抛光表面的MnS夹杂物析出进行了观察,利用高温激光共聚焦观察结果进行了控温轧制M nS析出试验,用SEM-EDS和ASPEX分析了析出物的成分.结果表明,MnS在表面的首次析出发生在1067℃并伴随有表面变形,在859.7℃当界面能随表面变形释放后停止,MnS的第二次析出发生在790...     

TSCR工艺生产SPHC板过程硼微合金化对AlN、MnS析出的影响

 结合TSCR工艺生产SPHC钢热轧板过程,对微量B影响AlN、MnS的析出行为进行了试验研究与热力学分析,理论分析与热轧板在线取样的相分析结果能很好地吻合。结果表明高温时B优先于Al与N结合生成粗大的BN粒子(约900 nm),有效降低了热轧过程细小而弥散的AlN析出量,同时BN依附MnS析出而粗化MnS粒子,减弱了细小弥散析出粒子对奥氏体晶界钉扎以及相变后铁素体晶粒长大的抑制作用。     

高牌号无取向硅钢CSP流程铸坯及热轧板的组织和夹杂物分析

2.9 mm热轧3%Si高牌号无取向硅钢板(/%:0.004 6C、3.04Si、0.32Mn、0.49Als、0.004S、0.013P、0.0042N)由CSP(Compact Strip Production紧凑式带材生产线)流程:120 t BOF-70 mm CC-热轧工艺生产。热轧终轧温度872℃,卷取温度683℃。铸坯及热轧板的组织和夹杂物的分析结果表明,铸坯组织为典型的贯穿柱状晶组织;热轧板边部为再结晶组织,中部为纤维组织带有少量再结晶晶粒;高牌号无取向硅钢的主要夹杂物为铸坯-Al₂O₃, AlN和Cu₂S+MnS;热轧板-Al₂O₃, AlN,AIN+MnS和Cu₂S+MnS。