Cr对含Nb高强无取向硅钢组织、织构及性能的影响

 高强无取向硅钢主要应用于高速电机,要求其具备高强度和优异磁性能,但目前无取向硅钢的磁性能和强度难以兼顾。因此,设计并制备了添加微量Cr的含Nb高强无取向硅钢,通过光学显微镜、EBSD、万能拉伸试验机、四探针测试仪和磁性能测量仪等研究了Cr对含Nb高强无取向硅钢微观组织、织构、力学性能及磁性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Cr抑制了热轧组织的回复,使常化和退火组织再结晶减弱,常化和退火后有利织构面积分数增加,不利织构面积分数减小。添加质量分数为0.5%的Cr使含Nb无取向硅钢的屈服强度显著增大,磁感略升高,但对铁损几乎没有影响。Cr对屈服强度的影响一方面是由于Cr的固溶强化作用,另一方面Cr促进了Nb的析出而使Nb的析出强化效果增强;而Cr提高含Nb高强无取向硅钢的磁感主要是由于促进有利织构形成的同时抑制了不利织构的形成,使得织构因子增大;添加Cr使无取向硅钢的电阻率增加从而使铁损降低,同时Cr促进了Nb的析出,而这种富Nb析出相不仅抑制晶粒长大且会阻碍磁畴移动而使铁损增高,在两方面因素的综合作用下,添加质量分数为0.5%的Cr对含Nb高强无取向硅钢的铁损几乎没有影响。因此,含Nb高强无取向硅钢中添加微量Cr,会由于Cr的固溶作用以及其促进Nb的析出而提高钢的强度并提高钢的综合磁性能。     

退火温度对含铜高强无取向硅钢强度和铁损的影响

新能源汽车驱动电机用硅钢需要具有高强度和低铁损，但两者难以兼得。利用纳米B2富铜析出相与基体错配度低的特性，通过退火工艺调控组织和铜析出相来实现无取向硅钢高强度和低铁损的协同优化，研究了退火温度对含铜无取向硅钢组织、析出相、强度和铁损的影响，制备出了高强度且低铁损的高性能无取向硅钢。结果表明，退火板中有高密度的纳米B2富铜析出相，随着退火温度升高，析出相尺寸先缓慢增大后显著增大，数密度和体积分数先显著减小后缓慢减小；在纳米B2富铜析出相的钉扎作用下，晶粒先显著长大后缓慢长大；纳米B2富铜相的析出强化贡献先减小后增大，细晶强化贡献逐渐减小，在两者的作用下，强度先降低后增加；由于纳米B2富铜析出相与基体错配度低，对铁损恶化作用较小，且晶粒尺寸增大使铁损降低，铁损先显著降低后缓慢增加。在950～1 000℃退火时，纳米B2富铜析出相尺寸和密度合适，可提高屈服强度200 MPa以上，且不会明显恶化铁损，此时能实现无取向硅钢高强度和低铁损的协同优化。