稀土Ce对含Cu低温取向硅钢铸态析出物的影响

采用激光共聚焦显微镜和透射电镜探究了稀土元素Ce对含Cu取向硅钢铸态组织和析出物的影响。结果表明,稀土元素Ce对含Cu取向硅钢铸态的组织能起到细化晶粒的作用;未加Ce的铸锭中存在粗大的(Cu,Mn)S+AlN粗大复合析出物,以及少量MnS和Cu₂S单独析出物;稀土Ce的加入不改变析出物的类型,但使析出物数量明显减少、尺寸有所增大。     

低温热轧高磁感取向硅钢板常化组织及析出相研究

对低温热轧Fe-3%Si高磁感取向硅钢板不同温度常化处理后的组织及析出相进行了讨论和分析.结果表明,热轧板在950～1 120 ℃范围常化处理时组织无明显变化,为铁素体+珠光体,随常化温度的提高基体带状组织变窄且逐步消失,当常化温度为1 120℃时,钢板表层和次表层晶粒明显长大,晶粒的不均匀性增大.热轧板和常化板析出相是以AIN为主的复合相,主要由AIN+CuS或A1N+MnS+CuS构成,同时存在少量单一AIN,其中热轧板和950 ℃常化板析出相形态主要为不规则片状、条状,1 020℃和1 120℃常化板析出相形态主要为球状;3种常化工艺中以1 020 ℃常化析出相尺寸最小.常化加热温度为1 020℃和1 120℃时取向硅钢的平均磁性能分别达到P1.7/50=1.194 W·kg-1,B800=1.891 T和P1.7/50=1.002 W·kg-1,B800=1.912 T.     

常化冷却工艺对低温取向硅钢组织及析出相的影响（英文）

利用OM、TEM与EDS技术,对Fe-3.2%Si低温取向硅钢热轧板进行不同常化冷却工艺处理后的显微组织、析出相及最终产品的磁性能进行分析,并与热轧板的组织和析出相进行对比。结果表明,常化板较热轧板的表层组织均匀,基体中再结晶比例增加,带状组织变窄;常化板中析出物的数量明显比热轧板的多,析出物主要有AlN、MnS及复合析出的(Cu,Mn)S等。在常化温度1120℃、保温3 min的条件下,采用二段式冷却较空冷、淬沸水、淬常温水的冷却工艺,常化板表层显微组织更均匀,沿板厚方向的显微组织的不均匀性显著,取向硅钢的磁性能最高;常化后采用二段式冷却工艺析出的细小析出物数量最多,且弥散分布在基体中,抑制剂的抑制效果最好,对成品获得高磁性最有利。     

含稀土取向硅钢高温铁素体区的再结晶及抑制剂析出行为

利用Gleeble 1500D、SEM、TEM、ICP等研究手段,分析了含稀土取向硅钢在1200℃铁素体区热轧变形30%、保温不同时间后水冷的再结晶及抑制剂析出行为。结果表明,含稀土取向硅钢高温铁素体区热轧后仅发生动态回复,未发生动态再结晶,析出相的数量没有明显增加;热轧后保温20 s左右开始发生静态再结晶,抑制剂析出相开始析出并且长大,再结晶发生率越高,析出相体积分数增长越快。变形结束后析出相中Cu₂S和MnS数量相差不多,再结晶发生率为64%时,MnS增长约7.4%,Cu₂S增长约19.34%。析出相大多于晶内析出,随保温时间延长部分抑制剂逐渐在晶界处形核并长大。     

电工钢铸锭内析出相粒子特征及回溶行为

利用场发射电镜及能谱仪研究了取向电工钢薄、厚板坯铸锭中不同区域的析出相差异,确定了MnS、AlN及Fe3C的析出顺序和形貌特征。结果表明AlN以先析出的MnS为形核核心,形成粗大微米级的复合析出相。针状Fe3C既可以在复合析出相表面形成也可以在基体中单独出现,主要受冷却速度的影响。在1250℃保温1～2 h,AlN、Fe3C均可完全回溶,但部分MnS仍不回溶。MnS尺寸随着保温时间延长而增大。导致热轧板中沿轧向分布的粗大MnS,减弱了粒子钉扎力。     

含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出特点

采用透射电镜研究了含锡取向硅钢高温二次再结晶退火过程中抑制剂的析出行为,分析了抑制剂对初次再结晶的抑制作用。结果表明,析出物除了常规的AlN和MnS外,还有少量Sn单质;其中AlN和MnS相是主要抑制剂,具有强烈的抑制作用;少量Sn相起辅助抑制作用,控制析出物AlN的尺寸和数量,有助于主抑制剂的弥散分布。抑制剂在600~700 ℃时开始析出长大,900 ℃显著长大,1020 ℃平均尺寸达到最大值;抑制剂的尺寸随退火温度升高而增大,体积分数、分布密度则先增大后减少。当退火温度达到1000 ℃时,析出物平均粒径约50.3 nm,体积分数最大约3.81%,分布密度约5.9×10¹⁴ 个/cm³。根据试验和Zener因子综合判定抑制力,Zener因子随退火温度升高而增加,在900 ℃达到最大139,析出物分布密度达到最大8.9×10¹⁴个/cm³;在1020 ℃时,Zener因子几乎为零,完成二次再结晶过程。     

取向硅钢中MnS粒子形核析出的动力学计算与分析

利用热力学和动力学的相关理论计算分析了取向硅钢中MnS沉淀析出的动力学行为。计算分析结果表明,MnS粒子在取向硅钢中以在位错线上形核为主导,主要在铁素体中析出。在本文讨论的薄规格取向硅钢的合金成分下,计算出MnS的有效析出温度范围为850~1000 ℃,临界核心尺寸为0.4~0.8 nm,从开始析出到完全析出所需时间约30 s,建议热轧工序的终轧温度应控制在950 ℃,热轧板的正火时间应控制在5 min。     

无取向硅钢中氮化物的析出机理

采用透射电镜(TEM)观察和第二相析出相关理论对无取向硅钢中氮化物的析出机理及其对晶粒长大的影响进行了研究.结合理论计算和检测分析表明,无取向硅钢中氮化物主要为AlN和TiN.含铝无取向硅钢中AlN和TiN在连铸过程优先在晶界形核,随着温度的降低将以位错形核为主.在均热过程中,高牌号无取向硅钢中AlN和低牌号无取向电工钢中TiN平衡析出量分别达97％和95％以上,但无铝无取向电工钢中AlN和高牌号无取向硅钢中TiN主要在热轧、卷取和退火过程中析出且尺寸较小.薄板坯流程无铝无取向电工钢中[Als]含量达到93×10-6时,钢中AlN的析出将明显抑制晶粒长大.含铝无取向硅钢中的AlN将对退火过程中的晶粒长大起到抑制作用,且对低牌号无取向电工钢影响更大.     

薄带连铸Fe-2.7%Si铸带组织和析出物

研究了双辊薄带连铸Fe-2.7%Si合金铸带组织和析出物的形貌特征及分布规律。结果表明,实验钢铸带中间区域具有以表层柱状晶为主、中心细小等轴晶共存的组织,且细小等轴晶区厚度约为600μm,尺寸为10μm~40μm,晶内有大量亚晶。铸带初始织构较为漫散。铸带中的析出物主要为AlN和MnS的复合析出,通常以MnS周边包围AlN的形态存在,析出的位置主要在晶界、亚晶界附近及晶内。表层析出物尺寸为50nm~500nm,中心层尺寸更为粗大,甚至包括1μm以上的特大型析出物。同时,铸带中存在一定的位错,可在一定程度上促进第二相粒子的快速细小析出。     

锡对取向硅钢中抑制剂析出行为及显微组织的影响

采用透射电镜、扫描电镜和金相显微镜研究了Sn对高磁感取向硅钢夹杂物析出行为与热轧及常化退火组织的影响。结果表明,取向硅钢铸坯与热轧板中的抑制剂主要以Mn S和Al N的复合形式存在。与未添加Sn相比,添加Sn后,铸坯与热轧板中的析出物尺寸更小且分布更弥散,从而有效避免了热轧板中间区域出现强烈形变组织,且常化退火板边缘晶粒尺寸更大、中心区域晶粒尺寸更小且分布的更均匀。     

B元素对高牌号无取向硅钢热轧板组织和性能的影响

借助实验室设备研究了B元素对高牌号无取向硅钢热轧板组织和磁性能的影响.结果表明,与无硼钢相比,含硼钢的热轧板晶粒尺寸略小,析出物的类型和尺寸没有区别,主要是AIN和(AIN+MnS)复合析出物,少量的MnS析出物,尺寸集中在1.0-2.5rem范围内.未发现BN析出物.在力学性能方面,B对钢的软化作用不明显.在磁性能方...     

二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响

对1.2%Si无取向硅钢进行不同温度的二次退火试验,研究了不同二次退火温度对无取向硅钢组织和磁性能的影响。结果表明:二次退火能显著增大铁素体晶粒尺寸,降低无取向硅钢铁损;在780~820 ℃下进行二次退火,铁损降幅最大,达到1.0 W/kg,无取向硅钢的磁性能达到最佳水平,此时平均晶粒尺寸为83~114 μm。通过扫描电镜对不同温度二次退火后的试样进行析出物统计,发现试样中的析出物主要为MnS-Cu_xS,当二次退火温度为780~820 ℃时,0.1~0.2 μm的细小MnS-Cu_xS析出物比例最低。     

无取向硅钢夹杂物分布及对带钢性能一致性的影响研究

针对无取向硅钢的典型牌号，在带钢长度上的夹杂物和析出物的种类、形貌和分布做了系统的检测和分析对比。 1 μm以上的夹杂物主要为Al2O3及CaO-Al2O3夹杂，其分布在钢卷不同部位差异较小；尺寸在0.5 μm 以下的细小析出相主要为AlN、MnS以及它们的复合析出，在钢卷头部分布的数量明显较尾部多。夹杂物和析出物分布的差异造成了晶粒尺寸的差异，头尾晶粒尺寸差异达到20%左右，进而造成了头尾磁性能的差异。     

铈-硫易切削钢平衡析出相热力学计算与分析

采用Thermo-Calc热力学软件对铈-硫易切削钢300~1500 ℃范围内的析出相进行了热力学计算,并得到了平衡凝固相变路径图。此外,还讨论了Ce、S含量对Ce₂O₂S平衡相的影响和S、Mn含量对MnS平衡相的影响。结果表明,铈-硫易切削钢中平衡析出相主要有Ferrite、Ce₂O₂S、Corundum、Austenite、M₂(C,N)、Liquid、M₂₃C₆、MnS、Sigma、Spinel与M(C,N);随着Ce含量增加,Ce₂O₂S的析出量逐渐增加,但是S含量变化对Ce₂O₂S相的析出几乎没有影响;随着S含量增加,MnS平衡相的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐增高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高;铈-硫易切削不锈钢铸坯中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以簇状沿晶界分布,属于第Ⅱ类硫化物;通过添加稀土Ce,铈-硫易切削钢中球形稀土复合夹杂物所占比例较高,长宽比≤3的硫化物占比达到84.86%,硫化物的形态控制取得了较好的效果。     

50W540型无取向硅钢的时效行为

研究了50W540型无取向硅钢中MnS粒子在300～700℃时效处理0.75～24 h不同时间时效析出行为与铁损变化的关系.结果表明,α-Fe基体中过饱和的Mn、S原子以MnS粒子形式沿位错析出,Mn原子的扩散距离是析出行为的制约因素.700℃时效时过饱和度低、Mn扩散快而MnS粒子易粗化,铁损降低.400～600℃时效时过饱和度高、MnS粒子析出数量增多,铁损升高.400℃以下时效时过饱和度很高,但Mn扩散慢,使细小MnS粒子难以析出且铁损无明显变化.     

加热温度对高Nb-Ti新能源汽车用无取向硅钢第二相固溶行为的影响

利用差示扫描量热分析(DSC)、等离子体质谱仪、透射电镜对新能源汽车无取向硅钢不同加热温度下的第二相固溶情况进行了研究。结果表明,加热至1076.2 ℃时,试验钢发生明显相变。在保温40 min的条件下,随着加热温度的升高,Nb、Ti元素固溶量逐渐增加,析出量相应减少,并发现析出物多为(Nb,Ti)C复合型析出。不同加热温度下,析出物平均尺寸有所不同,且随试验温度升高呈上升趋势。