冷轧无取向硅钢的织构和组织性能分析

分析和讨论了国内外牌号为50W800和50W600，50H1300，50A1300的4种普通冷轧无取向硅钢的成分、组织、织构对磁性的影响。根据织构取向分布函数(ODF)分析结果，得出为获得高的无取向硅钢磁性能，硅钢除具有高的纯净度，低的夹杂物含量，组织均匀、晶粒细小外，应控制产品形成{HKL}面织构，尤其是{100}面织构，以便同时降低铁损和提高磁感。     

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。     

无取向硅钢薄带的开发

以取向硅钢板为原料,采用异步轧制和织构控制技术在含硫化物气体的热处理条件下生产具有(100)织构的无取向硅钢薄带.研究了硅钢薄带厚度、退火温度对磁性能的影响,以及硫化物气氛对硅钢薄带再结晶织构的影响.结果表明,硅钢薄带磁性能对于厚度存在一个最佳值;在相同轧制条件下,退火温度为1 000 ℃,保温1 h的硅钢薄带磁性能较好;退火气氛中含硫化物有利于形成(100)面织构,从而制取高性能的无取向硅钢薄带.     

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。     

无取向硅钢异步冷轧织构沿厚度的演变

对2.2 mm厚常化后无取向硅钢(%:0.004C、3.1Si、0.33Al),以速度比为1.19异步轧制到0.5 mm厚,用取向分布函数(ODF)定量研究了异步冷轧织构沿厚度的变化。结果表明:常化后的无取向硅钢板材沿厚度方向的织构类型发生了明显的变化,中心侧反高斯织构较强,在异步冷轧后继续保持了这种状态,而表层和次表层高斯织构在冷轧后消失;冷轧后板材在快慢辊侧的织构类型没有变化,但强度发生明显的变化;异步冷轧织构沿厚度方向呈非对称分布;反高斯织构在慢辊侧的强度高于快辊侧的强度,{111}〈112〉织构出现中心低两侧高的现象,慢辊侧略高于快辊侧。     

轧制条件对冷轧无取向硅钢织构的影响

除钢质的纯净度、夹杂物聚集程度、再结晶组织外 ,织构分布和各组分强度对冷轧无取向硅钢的磁性能 磁感应强度和铁损亦具有显著的影响。从基础理论方面讨论了冷轧无取向硅钢的热轧、终轧温度和层流冷却条件对轧件织构形成的影响及冷轧压下率和冷轧轧制形状参数对其再结晶织构的影响.     

微量Sn对0.4％Si无取向硅钢组织和磁性能的影响

结合实际生产0.4％Si无取向硅钢,统计了不含Sn和0.025％Sn无取向硅钢的磁性能变化,利用金相显微镜、X射线衍射仪观察分析不同成分下试样的显微组织和微观织构.试验结果表明:Sn元素可以显著降低无取向硅钢的晶粒尺寸,0.025％Sn试样的平均晶粒尺寸比不含Sn减小28.4％;加入Sn元素后抑制了无取向硅钢中不利于磁性能的{111}面织构组分强度,提高了对磁性能有利的{100}面织构组分强度,0.025％Sn与不含Sn相比磁感均值从1.756 T提升至1.768 T,铁损均值从5.476 W/kg降低至5.204 W/kg,明显改善了无取向硅钢磁性能.     

稀土铈对2.9%Si无取向硅钢磁性能的影响

 摘 要： 为了获得磁性能优良的高牌号无取向硅钢,系统地研究了稀土铈对2.9%Si无取向硅钢中夹杂物的变质及粗化,退火板的组织、织构及磁性能的影响规律。结果表明：钢中添加适量（质量分数0.005 5%）的铈能使夹杂物聚集粗化,最终使成品再结晶晶粒尺寸增大,有利织构组分{100}和{110}面织构增多,不利织构组分{111}面织构减少,磁性能达到最佳。但是当铈添加过量（质量分数0.019%）时,其作用反而相反。     

冷轧无取向硅钢50W470 铁损的各向异性

对成分(％)为0．003C、1．46Si、0．38Al的0．5 mm冷轧无取向硅钢板进行夹杂物、组织和织构的测定与分析。分析结果表明,试样铁损各向异性为7．56％-11．01％;合理提高无取向硅钢50W470热轧时的终轧温度,有利于提高织构组分密度;同时延长冷轧板的连续退火时间,以利于位向晶粒充分长大,从而减少铁损的各向异性。     

二次冷轧压下率对无取向电工钢薄带磁性能和织构的影响

研究了二次冷轧压下率对无取向硅钢薄带磁性能和织构的影响,结果表明:采用二次冷轧工艺时,55%左右的二次冷轧压下率能够获得磁性能优良的0.2 mm厚无取向硅钢薄带.当二次冷轧压下率高于55%后,成品钢带中对磁性能不利的r织构组分比例逐渐增强,特别是{111}<112>、{111)<110>织构.采用55%左右的二次冷轧压下率制造能获得{100}面织构和高斯织构比例都较高的产品,其铁损P1.0/400能够降低到10.6 W/kg,同时磁感B50能达到1.68T.     

锡或锑在无取向电工钢中的研究进展

近年来,在节能减排背景之下,国内外众多研究者对无取向电工钢磁性能的提升做了大量研究。为了探索无取向电工钢磁性能提升的方法,对锡或锑对无取向电工钢磁性能的作用机制(晶粒尺寸和晶体织构的控制)进行分析。基于该作用机制,介绍锡或锑的添加对无取向电工钢磁性能的影响。经研究发现,适量的锡或锑在晶界偏聚,不会阻碍晶界的移动并且致使晶粒尺寸降低;与此同时,锡或锑在晶界偏聚不仅抑制{111}织构在原始晶界处形核及生长,还降低(100)晶粒表面能,促进(100)晶粒生长。因此,适量添加锡或锑,可使无取向电工钢铁损下降、磁感提升。最后结合生产工艺,建议无取向电工钢的研究方向应为稀土含量对高牌号无取向硅钢夹杂物尺寸和数量分布的影响,锡或锑的添加量和常化工艺参数(常化时间、常化温度)对常化晶粒尺寸的影响。     

无取向电工钢平整工艺研究

 板形和表面质量是无取向电工钢的重要质量指标。为了提高叠片系数,必须保证无取向电工钢表面光滑、板形良好。针对攀钢冷轧厂普通连续退火生产线生产无取向电工钢存在的板形和表面质量问题,以带材前张应力横向分布均匀作为目标函数,建立了一套针对无取向电工钢平整机的辊型曲线及工艺参数优化数学模型,开发了无取向电工钢专用平整工艺及配套的平整机辊型曲线,使无取向电工钢平整轧制力为8~20吨、平整张应力10~40兆帕,平整延伸率小于0.1％,在保证产品板形和表面质量条件下,保证了产品电磁性能要求。     

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。     

无取向电工钢边部减薄控制技术研究

叠片系数是冷轧无取向电工钢的重要质量指标.为了提高叠片系数,必须保证无取向电工钢板形良好以及横向厚差小.针对攀钢冷轧厂4机架HC轧机轧制无取向电工钢的边部减薄问题,以无取向电工钢横向厚差最小作为目标函数,建立了一套针对无取向电工钢边部减薄控制的辊型曲线优化数学模型,开发了无取向电工钢专用辊型曲线,使无取向电工钢横向厚差...     

稀土对冷轧无取向电工钢成品组织和磁性能的影响

在220mm×1280mm弧形连铸机通过自动喂丝机经金属耳管向结晶器电工钢水(/%:≤0.005C、2.0～2.6Si、0.20～0.30Mn、0.008P、0.001～0.009S、0.15～0.40Al、≤0.0010[O])喂稀土丝。通过光学、电子显微镜,系统地研究了钢中稀土含量(0～0.45%RE)对0.5 mm退火的冷轧无取向电工钢成品组织和织构、夹杂物形态和分布,以及磁性能的影响。结果表明,当钢中稀土含量为0.008%～0.020%时,能有效控制细小夹杂物的有害影响,促进退火成品晶粒尺寸增大,增强有利织构组分,显著地改善了冷轧无取向电工钢成品的磁性能。