罩式炉预退火生产高磁感无取向硅钢的工艺研究

文章介绍了本钢开展罩式炉替代常化炉预退火生产高磁感无取向硅钢50BW800G的工艺研究。实验表明:罩式炉采用全氢气体保护退火,退火温度为750℃保温15 h。采用两次冷轧+罩式炉退火的工艺生产的无取向硅钢产品电磁性能有很大提高,尤其是对提高磁感效果显著。采用预变形和预退火使热轧钢卷的晶粒均匀长大,减小了{111}面织构组分,增加了{100}面织构组分。采用特定条件（10%+77%）冷轧工艺生产的高磁感无取向硅钢50BW800G产品质量处于国内先进水平,符合本钢现有装备条件下批量生产的要求。     

冷轧压下率对Fe-3% Si低温取向硅钢组织的影响

对低温Fe-3%Si取向硅钢在二次冷轧工艺中不同冷轧压下率下的显微组织进行了分析。结果表明,当第一次冷轧总压下率为42%和52%时,冷轧板显微组织形变度小,冷轧板中的储存能小,再结晶驱动力小,使中间退火后得到的再结晶晶粒粗大,粗大的晶粒遗传给第二次冷轧工艺,不利于高温退火过程中二次再结晶晶粒长大而获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为61%和71%时,冷轧板显微组织形变严重,晶粒内畸变能高,冷轧板中的储存能大,再结晶的驱动力大,使中间退火后得到的再结晶晶粒变细,有利于高温退火中二次再结晶晶粒吞并初次晶粒而长大,获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为81%时,冷轧板显微组织形变度过大,使中间退火后再结晶晶粒出现二次再结晶现象,晶粒异常长大,显微组织不均匀,不能获得满意的成品晶粒。     

二次冷轧中间退火对基于CSP工艺的取向硅钢组织及织构的影响

在实验室模拟CSP工艺条件下制备了取向硅钢,研究了二次冷轧中间退火工艺对组织和织构的影响。结果表明,中间退火温度对取向硅钢脱碳,高温退火组织及织构均产生明显影响。经940 ℃中间退火后,取向硅钢脱碳再结晶晶粒较850 ℃中间退火的多,且再经高温退火处理后,晶粒粗化,最大晶粒尺寸达4.8 mm;高斯织构组分密度达27.00,较850 ℃中间退火试样高。     

正火对高锰50W470无取向硅钢磁性的影响

研究了900～1000 ℃正火对高锰50W470无取向硅钢的组织、织构和磁性的影响。结果表明,随着正火温度的升高,成品板的平均磁感不断增加,而铁损在975 ℃最低。热轧板正火后的晶粒尺寸随正火温度升高不断增大,而对应冷轧、退火后的成品板晶粒尺寸先增大后减小（975 ℃时最大）。在975 ℃×5 min正火后,成品板中得到对磁性有利的{100}面织构和高斯织构,磁性能改善。高锰50W470无取向硅钢的最佳正火工艺为975 ℃×5 min,此工艺可改善高锰无取向硅钢的组织和织构,最终提高其磁性能。     

汽车板酸连轧机试生产硅钢冷硬卷探讨

随着冷轧技术的进步,冷轧中低牌号无取向硅钢冷硬卷的生产逐步由酸连轧机单工序代替酸洗、单机架两个工序。某冷轧厂酸连轧机定位汽车板生产线试生产3卷50BW1300牌号硅钢,对其工艺可行性、经济性进行分析探讨,对酸洗、轧制过程中产生大量硅泥、铁粉等问题提出在酸洗系统安装碱清洗、乳化液系统升级电磁过滤器、生产过程中硅钢集中排布等措施,改善对汽车板生产的影响,取得了良好的效果。     

压缩机电机用无取向硅钢二次退火组织和磁性能

对不同成分体系的无取向硅钢进行相同工艺的二次退火试验，研究了不同成分体系的无取向硅钢二次退火后组织和磁性能的演变规律。结果表明，二次退火能进一步增大无取向硅钢的铁素体晶粒尺寸，提升磁性能。二次退火后无取向硅钢磁性能的提升潜力与无取向硅钢的成分体系有关，与成品退火温度无关。其中，高Al成分体系的无取向硅钢二次退火后铁素体晶粒更易长大，平均晶粒尺寸达到159μm,铁损降幅最大，达到了1.14 W/kg,磁性能最优；除此之外，二次退火还能显著提升无取向硅钢在低磁场强度下的磁感应强度，进而提高无取向硅钢在低磁场强度下的磁导率；在电机工作磁感0.5～1.5 T区间内，二次退火后无取向硅钢的磁导率明显高于二次退火前。针对需要二次退火的压缩机电机铁芯，采用高Al成分体系的无取向硅钢有助于提升电机性能。     

50W470硅钢可逆式冷轧过程中的组织织构

利用金相显微镜及XRD衍射仪对可逆冷轧过程中50W470硅钢的组织织构进行分析。结果表明:晶粒长程有序在第3道次被破坏,在金相显微镜下呈现出纤维状的带状组织;经第1道次冷轧变形,晶粒取向首先在α取向线及{001}<110>取向附近汇聚,但从第2道次冷轧变形开始,晶粒取向不断在α、γ取向线及{001}<110>取向附近汇聚,织构的变化主要表现在织构取向密度上。     

50W470硅钢可逆式冷轧过程中的组织和织构变化

利用金相显微镜及XRD衍射仪对可逆冷轧过程中50W470硅钢的组织织构进行分析。结果表明:晶粒长程有序在第3道次被破坏,在金相显微镜下呈现出纤维状的带状组织;经第1道次冷轧变形,晶粒取向首先在α取向线及{001}110取向附近汇聚,但从第2道次冷轧变形开始,晶粒取向不断在α、γ取向线及{001}110取向附近汇聚,织构的变化主要表现在织构取向密度上。     

CGO硅钢各阶段织构遗传继承性的EBSD分析

利用EBSD技术对CGO硅钢热轧、中间退火、脱碳退火及二次再结晶退火组织及织构进行分析,研究了CGO硅钢各阶段加工制备过程中高斯{110}001晶粒的形状、尺寸及分布特点,分析了高斯取向晶粒在各工序过程中的遗传继承性特点。结果表明,CGO硅钢热轧板的次表层存在Goss取向晶粒,历经一次冷轧及中间退火后Goss取向晶粒基本消失,一次再结晶之后Goss织构仍不是主要织构,主要织构为{111}110和{111}112,说明Goss取向晶粒在二次再结晶退火前数量及尺寸上并不占优势,二次再结晶过程中Goss取向晶粒异常长大形成锋锐Goss织构。{111}110和{111}112织构组分的强度在一次冷轧中不断增加,{111}112织构组分的强度在二次冷轧后达到最大而{111}110织构组分是在初次再结晶后变强。     

50W470无取向硅钢热轧板的组织与织构演变

研究了50W470牌号无取向硅钢在热轧、正火、冷轧和退火过程中组织和织构演变。结果表明,热轧板表面为发生再结晶的细小等轴铁素体,主要织构为{110}<115>,过渡层和中心处以α纤维织构和较弱的γ纤维织构主。正火板的平均晶粒尺寸为90.5 μm,正火减弱了热轧板中对磁性能不利的γ纤维织构。冷轧板织构为强的α纤维织构和较弱的γ纤维织构。退火板的平均晶粒尺寸为74.2 μm,退火板织构主要是以{111}<112>取向为主的γ纤维织构,{100}和{110}面织构分别达到了7%和5.9%。正火50W470无取向硅钢的平均铁损P1.5/50和磁感B50分别达到了2.99 W/kg和1.725 T。     

工艺参数对冷轧无取向硅钢再结晶织构的影响

分析了硅含量为2.0 wt%的高牌号冷轧无取向硅钢冷轧变形量和不同退火温度对再结晶织构及晶粒尺寸的影响。结果表明,热轧板表面与心部组织和织构的差异对后续冷轧和再结晶退火的织构和晶粒尺寸有明显影响。热轧板表面的退火态晶粒组织使其织构转变滞后于心部,并可造成最终退火后较强的{001}〈110〉织构和均匀的{111}织构,有利于磁性的改善。提高冷变形量会增加再结晶形核率而减小晶粒尺寸,提高再结晶温度不明显改变再结晶织构但增大晶粒尺寸,但应防止过高温度下析出相粒子的回溶。分析表明,热轧板常化工艺,以及二次冷轧加中间退火工艺均有利于改善钢板成品织构,进而改善钢板磁性能。     

冷轧高牌号无取向硅钢生产工艺的实验室研究

在实验室条件下,研究了冷轧高牌号无取向硅钢的生产工艺,对常化处理、冷轧工艺和退火处理各工序的工艺进行了分析和试验,所得试验硅钢片性能达到国标规定的50W290的性能要求.     

690合金管冷轧及退火处理过程中的组织演变

利用光学金相显微镜和扫描电子显微镜研究了690合金一次冷轧管在中间退火过程中的组织演变规律,以及不同固溶处理制度对690合金二次冷轧管（成品尺寸管）的晶粒度和碳化物回溶行为的影响,并建立了退火过程中再结晶晶粒长大方程。试验结果表明：一次冷轧管中间退火最优工艺是1100℃/5 min,所建立的晶粒长大模型预测结果与实验值吻合很好,成品管经1100℃/3 min固溶后,平均晶粒尺寸在23.5μm左右,晶粒组织均匀,碳化物完全溶解。     

冷轧无取向高牌号硅钢瓦楞状缺陷控制方法及其评析

阐述了冷轧无取向高牌号硅钢瓦楞状缺陷产生的原因和危害,并对调整化学成分、中间罐中添加促进形核元素、控制浇注时的过热度、电磁搅拌、二次电磁搅拌、高温轧制、大压下量粗轧、高温终轧、后段层流冷却、高温卷取+卷取后保温、二次冷轧、常化退火等相关控制方法进行了概述和评价,指出为避免瓦楞状缺陷,最经济、技术成熟的方法是采用常化工艺,也可采用二次冷轧工艺。     

成品厚度及退火温度对无取向电机硅钢组织和性能的影响

研究了二次冷轧压下率和退火温度对3%Si的无取向硅钢组织和性能的影响。结果表明,成品厚度对磁性能的影响较大,由于板厚及晶粒均匀度的综合作用,材料厚度较薄时铁损显著降低,磁感应强度显著提高;由于材料晶粒粗大,成品退火温度在980℃时材料的铁损最低,而磁感应强度最高。     

强立方织构超薄型高压阳极铝箔的研制及检测

采用增加冷轧道次、提高中间退火温度等手段改进了传统高压阳极铝箔的生产工艺,以制备超薄型高压阳极铝箔。并用三维取向分布函数织构定量检测和扫描电子显微镜观察、研究了超薄型高压阳极铝箔的立方织构及其对腐蚀比电容的影响。结果表明,增加冷轧道次有利于铝箔的均匀变形并促进立方织构的生成,较高的中间退火温度可以促使最终退火过程中立方取向晶粒的形核,最终获得很强的立方织构。     

Nb对低温取向硅钢高斯织构演变的影响

采用电子背散射衍射仪(EBSD)分析了Nb对取向硅钢热轧板、中间退火板、脱碳退火板及高温退火板的厚度方向晶粒尺寸、织构类型及体积分数的影响。结果表明,取向硅钢中添加Nb元素,得到纳米级NbCN与MnS与Cu_2S复合析出相,热轧板、中间退火与脱碳退火板晶粒细化。含Nb取向硅钢热轧板表层与次表层含有较高体积分数的{110}001Goss织构,热轧板中心层与脱碳退火板含有较高含量的γ纤维织构{111}112和{111}110。含Nb取向硅钢高温退火后Goss织构体积分数达到74.6%,而不含Nb取向硅钢Goss织构体积分数只有39.7%。     

Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材轧制及热处理过程中的晶粒组织演变

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析研究了Zr-Sn-Nb-Fe锆合金板材在热轧及退火→中间冷轧及退火→成品轧制及退火的全工艺流程中晶粒组织的演变规律。结果表明,热轧后合金组织沿轧制方向呈带状分布,晶粒粗大并破碎变形;中间冷轧和成品轧制后合金为沿轧制方向带状分布的细小形变组织,合金组织明显细化;中间退火和成品退火后合金中晶粒再结晶程度较热轧退火时明显提高,晶粒取向差逐渐向正态分布变化,晶粒组织也逐渐均匀化和细化,最终获得细小、均匀分布的完全再结晶晶粒组织,晶粒度12级。     

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。     

硅钢极薄带三次再结晶退火过程中的组织演化

采用异步轧制方法将成品工业取向硅钢板冷轧到0.10mm,然后在氢气热处理炉中进行三次再结晶高温退火,研究异步轧制硅钢极薄带退火过程中的再结晶过程.结果表明,硅钢极薄带在800℃退火时发生初次再结晶,晶粒取向主要为高斯取向,磁感低;900℃时初次再结晶中极少数晶粒突然长大而发生二次再结晶,对0.1mm的极薄带不能形成完善的高斯织构,磁性能下降;在1200℃时在合适的退火条件下可以发生三次再结晶,在极薄带中获得了取向集中的高斯织构和优异的磁性能.