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。     

双辊薄带连铸3.98%Si-0.71%Al无取向硅钢的组织、织构和磁性能

采用双辊薄带连铸工艺制备了厚度为2.4mm的3.98%Si-0.71%Al无取向硅钢带,经常化、冷轧、不同温度退火后,对其显微组织、析出物、织构和磁性能进行了检测分析。结果表明:随着退火温度的提高,退火板晶粒尺寸增大,组织均匀性提高;退火板析出物主要是AlN和MnS与AlN复合析出物,尺寸较粗大,达0.5~2.5μm;退火板织构沿厚度方向变化明显,表层和1/2层存在较强的{100}织构,1/2层还存在较强的{111}织构,1/4层主要是{112}织构;随退火温度的升高相应的铁损和磁感应强度均降低。     

取向硅钢连铸过程的凝固偏析模型计算

以Clyne-Kurz方程为基础建立了取向硅钢连铸过程的微观偏析模型,研究了取向硅钢连铸凝固过程中溶质元素在液相中的偏析规律。通过比较连铸凝固过程中锰和硫实际活度积和平衡活度积的关系,确定了MnS的析出条件。结果表明:二次枝晶间距随着冷却速率的增加而减小,柱状晶区域二次枝晶间距为191.3μm,元素的分配系数越小,其偏析程度越大,并且溶质偏析程度随着固相率的增加而增大,当凝固分数达到0.997时,MnS开始析出。     

冷轧方式对常化50W470组织织构及磁性能的影响

利用金相显微镜和XRD衍射仪等设备研究了连续冷轧和可逆冷轧钢带对常化50W470组织织构及磁性能的影响。研究结果表明:连续冷轧钢带退火后的平均晶粒尺寸约为88μm,可逆冷轧钢带退火后的平均晶粒约为69μm;连续冷轧和可逆冷轧后织构都汇集在α和γ取向线上;连续冷轧和可逆冷轧的冷轧和退火织构都是在α取向线上。=15°偏向{001}110和=30°偏向{112}110织构处的取向密度相差比较明显,而γ取向线上的取向密度相差不大;连续冷轧成品铁损为:P1.5/50=2.94 W/kg,磁感为:B5000=1.729 T;可逆冷轧成品铁损为:P1.5/50=3.04 W/kg,磁感为:B5000=1.729 T。     

退火对高锰无取向电工钢磁性能的影响

研究在875～1000 ℃退火对高锰50W470无取向电工钢组织、织构以及磁性能的影响,并对975 ℃×3 min与975 ℃×5 min退火效果进行对比分析。结果表明,随着退火温度的升高,成品板晶粒尺寸增大且均匀,相应的铁损不断降低,磁感在975 ℃时略有升高,整体为下降趋势。而过长时间退火,有利于铁损,不利于磁感。在975 ℃×3 min退火后,成品板中存在较强的有利于磁性能的{100}面织构,而975 ℃×5 min退火后{100}面织构强度明显减弱,磁感降低。因此,试验用高锰50W470无取向电工钢的最佳退火工艺为975 ℃×3 min高温短时退火。     

获得抑制剂法生产低温高磁感取向硅钢的抑制剂控制研究进展

综述了国内外大钢铁企业与研究机构采用获得抑制剂法生产低温高磁感取向硅钢的开发及应用情况,分析了以该法生产高磁感取向硅钢过程中抑制剂的控制技术,包括固有抑制剂组成方案、气态渗氮方式与工艺及高温退火工艺的制定. 研究表明,固有抑制剂组成方案的设计思路大体一致,化合物抑制剂以AlN为主、硫化物为辅,同时添加少量Sn, Sb等单元素抑制剂,但组成元素含量存在一定差别;在脱碳退火后用NH3进行非平衡渗氮处理已成为气态渗氮的主要方式,但最佳方式仍未明确,具体选择需依据实际生产条件,相应脱碳及渗氮工艺的控制条件差别较大;高温退火工艺中升温制度差别不大,升温阶段退火气氛中N2含量的选择存在差别. 此外,分析了抑制剂控制技术目前存在的关键问题,并指出了进一步的研究方向.     

1.2%Si冷轧无取向电工钢铸坯高温延塑性研究

采用Gleeble1500应力/应变热模拟试验机对1.2%Si冷轧无取向电工钢铸坯进行了高温延塑性测试;在1 300～600℃的试验温度下,得到了试样的热塑性和强度曲线,并通过对不同温度下试样的断口形貌及脆性区夹杂物的观察,分析其在脆性温度区域的脆性断裂的机理。研究结果表明:1.2%Si冷轧无取向电工钢铸坯在1.0×10-3/s应变速率下,测试温度在1 300～600℃范围内,存在1 220℃以上的第Ⅰ脆性温度区域和780～600℃的低塑性温度区域。1.2%Si冷轧无取向电工钢780～600℃时塑性降低的原因:一方面是动态再结晶困难;另一方面是铁素体低温区域发生的氮化物(AlN)及硅铝酸盐的析出产生的晶界脆化。     

50W600正常晶粒长大过程中再结晶织构演化研究

运用EBSD技术研究了50W600无取向硅钢再结晶晶粒正常长大过程中织构的演化机理。结果表明:再结晶晶粒长大过程中织构演化源于不同织构组分长大速率不同;晶粒尺寸不是唯一决定某取向晶粒长大的因素;晶粒与其周围其它晶粒取向差角分布是影响该晶粒长大的重要参数;{111}<112>与{111}<110>取向晶粒长大过程中的相互竞争导致{111}面织构取向锋锐度交替变化;950℃退火时,随退火时间延长,{100}<120>织构、{100}<310>织构减弱,{110}<001>增强;恒定退火时间3.5 min,随退火温度升高,{110}<001>、{100}<120>、{100}<310>织构均增强;温度对不同取向晶粒取向差角分布有较大影响。     

普通取向硅钢轧制过程中组织和织构的演变

借助电子背散射衍射(EBSD)及ZEISS-200MAT金相显微镜对某钢厂普通取向硅钢(CGO)进行研究,研究结果表明:热轧板组织、织构沿板厚方向存在明显的不均匀性,在热轧板表层及次表层发生再结晶,同时存在强度较高的Goss织构,中心层存在较强的{001}110变形织构。冷轧组织均呈纤维状条带组织,一次冷轧后,热轧板中的Goss织构消失,织构主要为α、γ织构,经中间脱碳退火后,α、γ织构强度减弱,并出现一定强度的Goss织构和利于Goss织构发展的{554}225、{332}113等织构,经二次冷轧后,二次冷轧织构类型与一次冷轧织构一致,但织构强度不同。     

高磁感取向硅钢生产技术与工艺的研发进展及趋势

 采用节能、环保、经济型的生产技术与工艺来制造高磁感取向硅钢目前已成为世界各大取向硅钢生产厂的研发热点。总结了国内外各大钢铁企业与研究机构采用低温板坯加热技术生产高磁感取向硅钢的开发及应用情况,概括了传统流程实现低温板坯加热技术的方法。介绍了薄板坯连铸连轧与双辊薄带连铸等短流程工艺生产高磁感取向硅钢的研发现状。在此基础上,探讨了高磁感取向硅钢生产技术与工艺的发展趋势及方向。