某些元素对硅钢性能的影响

介绍了硅钢中某些元素对其性能的影响，并扼要分析了某些元素对硅钢性能影响的机制。其中碳是引起硅钢发生磁时效的重要元素之一，随着硅钢中碳含量的增加，其铁损增加；而硅含量增加能显著降低硅钢铁损。磷、名、铜是主要杂质元素，但适量的磷可提高硅钢的防锈能力。锡和锑均是表面活性元素，它们可使硅钢最终退火织构中｛１１１｝面组分减少，｛１００｝和｛１１０｝面组分增加，从而降低硅钢铁损，提高其磁感应强度。     

硅钢中合金元素的几种仪器分析方法

概述了硅钢中常见合金元素的种类,介绍了电感耦合等离子体原子发射光谱、电感耦合等离子体质谱、辉光放电发射光谱和X-射线荧光光谱几种仪器测定硅钢中合金元素的方法及分析原理,通过应用实例分析,总结了各种仪器分析方法的优缺点,并对硅钢中合金元素的仪器分析方法的手段与方向进行了展望。     

冷轧硅钢的生产工艺概述

电工钢属于电气设备中导磁体重要使用的材料。硅钢以其生产工艺复杂,各道工序控制精度严,成本高,难度大,成材率低,核心技术在全世界范围保密而被称作钢中之王,简要地描述了硅钢的发展历程,概括地介绍了硅钢的分类及性能,以及影响硅钢各种性能的内外在因素。重点地叙述了生产不同牌号电工钢的工艺流程和控制要求。     

电沉积涂层对取向硅钢性能的影响

研究电沉积烧结使表面获得含有微量Y2O3的Al2O3涂层对取向硅钢性能的影响,结果发现,电沉积30s烧结温度800℃烧结时间5min的取向硅钢试样在15mm的圆棒上弯曲后张力涂层没有出现开裂,薄膜完好无损,依然结合致密、均匀无裂纹.间接地证明了含稀有元素Y的氧化物薄膜产生了"活性元素效应",提高了氧化物涂层的附着性.     

退火张力对Fe-3.0%Si无取向硅钢磁各向异性的影响

 为了探索退火过程中张力对高牌号无取向硅钢磁各向异性的影响,利用MULTIPAS模拟Fe-3.0%Si无取向硅钢连续退火过程中单位张力变化对硅钢磁性能及磁各向异性影响规律。结果表明,单位张力从2提高到6 MPa,铁损P_1.5/50和磁感应强度B₅₀各向异性分别由10.50%、1.72%增大到11.11%、1.84%;单位张力为4 MPa时硅钢铁损最低为2.17 W/kg;单位张力为3.16 MPa时硅钢可以获得较好的磁性能及铁损各向异性;连续退火过程中最佳单位张力应控制在3~4 MPa。     

退火温度对超薄取向硅钢织构及磁性能的影响

 为了研究中/高频用超薄取向硅钢制备工艺中退火温度对组织、织构及磁性能的影响,以商用0.27 mm规格无底层取向硅钢成品板为原料采用初次再结晶法制备了0.08 mm厚的超薄取向硅钢。系统研究了800~1 000 ℃温度范围内退火对超薄取向硅钢退火组织、织构及磁性能的影响。结果表明,过渡带中的η取向({0kl}<100>)与相邻形变基体呈大角度取向差晶界,再结晶开始时,η取向组分优先在过渡带边界“弓出”形核;随着退火温度升高,再结晶平均晶粒尺寸增大,{114}<481>等非η取向晶粒尺寸优势愈发明显,η组分体积占比降低,晶粒尺寸均匀性变差;稍低温退火时超薄取向硅钢综合磁性能较好,退火温度为800 ℃时,磁感应强度B₈₀₀=1.82 T,铁损P_1.5/400=11.66 W/kg,获得本试验条件下最佳综合中频磁性能。     

常化工艺对27AHSW450高强度无取向硅钢织构和磁性能的影响

对27AHSW450高强度无取向硅钢进行了不同工艺制度常化实验。结果显示,经900~1 030 ℃常化50 min后,950 ℃才可观察到几乎完全回复和再结晶的等轴晶。取向由近热轧板织构分布特征向随机取向的织构过渡。经950 ℃终退6 min后,成品板中织构分布趋于一致,主要由λ织构、α*织构和强γ织构组成。成品的轧向磁感应强度优于横向。900 ℃常化时磁感应强度最佳值为1.64 T。横向和纵向的铁损差异不大,950 ℃常化时铁损值最低,为25.1 W/kg。     

热轧工艺对50W800冷轧硅钢性能的影响

对含硅1%的50W800冷轧无取向电工钢的加热、轧制、卷取等热轧工艺进行了试验,结果表明：随着加热温度升高,产品铁损也明显提高;随着卷取温度的提高铁损降低。     

退火温度对3.0%Si冷轧无取向硅钢组织及性能的影响

为探索退火温度对薄规格3.0%Si无取向硅钢组织及电磁性能的影响,借助多气氛连续式退火炉模拟不同退火温度对冷轧0.25mm厚度3.0%Si无取向硅钢电磁性能、组织以及织构的影响。结果表明：退火温度从850℃提高到975℃,铁损P_1.5/50与P_1.0/400均逐渐降低;退火温度超过950℃时,铁损P1.5/50基本稳定在1.47W/kg左右,退火温度超过975℃时,铁损P_1.0/400逐渐增加;随着退火温度的增加,{111}〈121〉、{111}〈110〉等难磁化织构强度增加速度高于{001}面织构,磁感B50降低。综合退火温度对磁感和铁损的影响,温度为975℃时可以获得较好的电磁性能,临界晶粒尺寸为125μm,工业化生产中最佳退火温度在950～975℃之间。     

生产工艺参数对无取向电工钢磁性的影响

宝钢无取向电工钢生产结果表明：冶炼时钢中添加适量Al可降低无取向电工钢的铁损，钢中MnO等夹杂物可造成其磁性明显劣化；随着热轧终轧温度的提高。钢的磁感均明显上升，热轧带钢精轧后慢速冷却时，则晶粒生长充分。改善钢的磁性；冷轧工序中，随着板厚增加，铁损与磁感均提高，酸洗速度的波动会引起带钢磁性的波动。     

Cr对无取向硅钢磁性能的影响

分析了钢中Cr的氧化、氮化反应热力学,试验研究了0.025%～0.045%Cr对900℃退火+750～1 050℃二次退火的0.5 mm无取向硅钢(%:0.001 8C、0.45Si、0.45Mn、0.106P、0.003S、0.001 2N)磁性能的影响。结果表明,钢中含Cr氮化物析出温度为913 K,在热轧精轧和卷取过程中析出;随钢中Cr含量的增加,钢的晶粒尺寸减少,铁损中的磁滞损耗增加,而涡流损耗变化不大,为保证钢的电磁性能,应控制钢中Cr含量≤0.03%。     

热轧工艺对冷轧无取向硅钢50W600磁性能的影响

试验了180mm铸坯加热温度(1200℃、1180℃)、2.3mm热轧卷轧制道次(7道次、5道次)、精轧终轧温度(780～860℃)和卷取温度(≤710℃)对0.5mm冷轧无取向硅钢50W600的铁损和磁感应强度的影响。结果表明,降低铸坯加热温度,提高终轧温度和卷取温度,有利于改善该冷轧无取向硅钢成品的磁性能;而粗轧道次对成品磁性能无明显影响。     

退火温度对冷轧无取向硅钢组织结构和磁性能的影响

研究了成分为0.003%C- 1.6%Si的0.5mm无取向冷轧板850～1000℃退火后的晶粒、织构、铁 损和磁感应强度。试验结果表明,随退火温度增高,晶粒的平均尺寸由850 ℃23μm 增加至1000℃115 pm, 铁损由850℃4.36 W/kg降低至1000℃3.35W/kg,磁感应强度在920℃退火达到最大值1.732 T。随退火温 度继续升高,磁感应强度逐渐降低至1000℃1.717 T     

冷轧0.02C-6.56Si高硅钢薄板的力学和磁性能

通过25 kg真空感应炉熔炼,锻造开坯,1050～850℃热轧至1 mm,650℃温轧至0.3 mm,再冷轧成0.05 mm高硅钢(％:0.02C、6.56Si、0.14Mn、0.013P、0.004S、0.02Al)薄板。冷轧板经过1 200℃1.5 h真空退火后,得到无取向硅钢。与普通取向硅钢相比,在0.07 T,20 kHz的高硅钢薄板铁损降低14.7％,30 kHz的铁损降低19.7％,40 kHz的铁损降低28.1％;该钢是一种优良的软磁材料,在冷轧后的强度达1 480 MPa。     

太钢冷轧硅钢的现状与发展

太钢目前的冷轧硅钢的年产量为11万t，生产线进一步改造后冷轧硅钢的年产量达到30万t。     

普通取向硅钢生产工艺和磁性的研究

研究了普通取向硅钢(/%:0.03～0.05C、3.0Si、0.065～0.080Mn、0.004～0.007P、0.018～0.025S、0.02Cu)2.20～2.30mm热轧板经二次冷轧和中间退火生产0.30mm板的工艺过程。重点分析了化学成分(C、Mn、S、P)、加热温度(1350～1400℃,1200~1320℃)、常化工艺、二次冷轧压下率(56%～62%)和二次再结晶温度(900～1000℃)对普通取向硅钢铁损P₁₇和磁感应强度B₈的影响。结果表明,化学成分,加热温度和二次再结晶温度对普通取向硅钢的磁性能影响较大,常化工艺和中间板厚对钢的磁性影响不显著;普通取向硅钢合适的主要成分的范围为(/%):0.03～0.05C、2.9～3.1Si、0.05～0.10Mn、0.015～0.03S,热轧加热温度～1380℃,终轧930～960℃,二次再结晶温度～950℃。     

成品厚度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

研究了成品板厚度(0.35～0.65 mm)对0.003%C-2.40%Si-0.32%Al无取向硅钢织构演变、磁感和铁损的影响。结果表明,随着钢板厚度的减薄,成品中对磁性不利的织构组分增加,有利织构组分减少,磁感降低。在化学成分和晶粒尺寸一定的情况下,影响铁损的主要因素是钢板厚度,钢板厚度从0.65 mm减薄至0.35 mm时,铁损显著降低。     

钙和硼对无取向硅钢退火冷轧板组织和磁性能的影响

不含Ca和B,含Ca(0.0026%Ca)和含Ca-B(0.0027%Ca和0.0045%B)的3种无取向硅钢(/%:0.004~0.006C、1.31~1.38Si、0.34~0.41Mn、0.004S、0.027P、0.36~0.41Als、0.0022~0.002 8T[O]、0.004 8~0.0060N)由6.5 kg真空感应炉冶炼,锻成70 mm扁坯,热轧成2.5 mm板,950℃常化后冷轧成0.5 mm板,在30%H₂+70%N₂气氛经920℃ 3 min退火,炉冷。试验结果表明,无取向硅钢中进行钙处理,钢中可形成CaO·6Al₂O₃和CaS,有效抑制了MnS的析出,有利于退火冷轧板晶粒长大。复合添加ca和B的退火冷轧板中未发现BN;含0.0026%Ca无取向硅钢退火冷轧板具有最强的{100}面织构和Goss织构组分,含0.0027%Ca-0.0045%B无取向硅钢退火冷轧板具有最弱的{112}<110>织构组分。3炉试验钢中,钙处理的0.0026%ca无取向硅钢退火冷轧板的综合磁性能最好,铁损P_1.5/50和磁感应强度B₅₀分别为4.32 W/kg和1.764 T。     

弯曲冷加工工艺对冷轧无取向硅钢性能的影响

分析了不同的冷弯曲工艺的冷轧无取向硅钢(%:0.003C,0.80Si,0.28Mn,0.015P,0.003S,0.24Als)经750℃2 h去应力退火后的组织和性能。结果表明,再结晶晶粒弯曲变形后,去应力退火过程表面晶粒的长大使钢板中的不利{111}面织构明显减弱,{111}<112>织构组分也不再突出;还出现了一定量有利的Goss({110}<001>)织构。该弯曲20次工艺既能改善冲压性能,又提高去应力退火后电磁性能