快速加热对无取向电工钢磁性能的影响

测定了两种元取向电工钢经快速加热后的总体磁性能，发现全工艺元取向工钢的磁性能发生恶化，而半工艺元取向电工钢的磁性能则有所改善。快速加热过程中发生晶粒长大与熟应力现象，二者的竞争对电工钢磁性能的影响是本文探讨的重点所在。     

加热速率对Nb-IF钢退火组织及织构特征的影响

以一种冷轧Nb - IF钢为研究对象,研究了不同加热速率下退火板的微观组织和织构特征.结果表明:当加热速率由10℃/s增加到150℃/s时,再结晶晶粒平均直径由16.72 μm细化到13.8 μm;当加热速率高于100℃/s时,平均晶粒直径变化趋于平缓.试验钢完全再结晶晶粒以大角晶界为主,随加热速率变化,其含量在81.3％～86.9％范围内波动,重位点阵(CSL)含量在34.1％～44.5％之间波动.在快速加热退火和普通加热退火条件下,试验钢均可获得强烈的γ织构,强点密度在f(g)=9.01～ 10.42范围内.     

冷轧电工钢织构演变与磁性能的关系

冷轧无取向电工钢员重要的使用性能为铁磁性能，而电工钢的织构状态是决定铁磁性能的主要因素之一。有利织构的演变及形成取决于整体生产工序各环节的工艺参数设计。着重从基础理论方面探讨了热轧、冷轧、再结晶过程中织构的演变，并加以实例进行了说明。     

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。     

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.     

退火温度对0.5 % Si无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响#br#

在实验室条件下探索了0.5 % Si无取向硅钢冷轧后退火温度对其组织、织构演变及磁性能的影响。结果表明,当退火温度从675 ℃提高到725 ℃时,再结晶率逐渐增加,725 ℃时完全再结晶。随着退火温度从725 ℃升到850 ℃,平均晶粒尺寸从18.2 μm增加到40.2 μm。随着退火温度从675 ℃提高到850 ℃,P1.5/50从10.5 W/kg降低到4.6 W/kg。当退火温度从675 ℃提高到725 ℃时,由于再结晶率增加,磁感逐渐增加。当退火温度从725 ℃升到850 ℃时,不利的{111}取向晶粒面积分数由35.8 %增加至40.4 %,有利的{001}和Goss取向晶粒面积分数由14.8 %降低到12.8 %,从而使B50从1.76 T降低至到1.74 T。因此,需要选择合适的退火温度以获得较低的铁损与较高的磁感。     

退火温度对3.1 %Si无取向硅钢组织织构与磁性能的影响

研究了退火温度对3.1 %Si无取向硅钢组织和磁性能的影响规律。结果表明：退火温度从940 ℃提高至1 000 ℃,平均晶粒尺寸由98 μm增加到145 μm,铁损P1.5/50从2.576W/kg降低至2.408 W/kg。随着退火温度的升高,γ不利织构组分强度逐渐降低,{111}〈112〉织构组分强度降低约16 %,磁感B50逐渐升高,磁性能水平提高。     

成品厚度对高牌号无取向电工钢组织、织构和磁性能的影响

文中采用某企业高牌号无取向电工钢常化板，经过不同冷轧压下率一次性冷轧后高温退火，获得了不同厚度的成品板。利用EBSD等手段研究了成品厚度对组织、织构和磁性能的影响。研究结果表明，随着成品厚度减薄，总铁损不断降低，尤其在高频下降低更为明显，这是因为高频下涡流损耗占主导，同时涡流损耗占总铁损的比重也随着成品厚度减薄而不断降低。平均晶粒尺寸随着成品厚度减薄略有减小，组织均匀性变差，但厚度减薄导致的涡流损耗降低仍占据着主导作用，因此总的铁芯损耗出现下降。随着冷轧压下率的增加，γ织构和α*织构不断增强，λ织构呈减弱的趋势；有利织构与有害织构体积分数的比值不断下降，导致磁感应强度B₅₀也随之降低。      

常化温度对冷轧无取向硅钢薄带磁性能和织构的影响

研究了常化温度对冷轧无取向硅钢薄带磁性能和织构的影响.结果表明,冷轧无取向硅钢薄带生产过程中采用常化工艺能够降低高频铁损值,在900～950℃温度范围内常化能够降低成品硅钢中γ织构不利组分的强度,同时提高{100}面有利织构的强度.过高温度下常化会使成品晶粒尺寸偏大,导致涡流损耗增加,对冷轧无取向硅钢薄带的磁性能不利.     

常化温度对含1.5%Si无取向电工钢磁性能的影响

研究了CSP工艺流程生产的硅含量为1.5%的无取向电工钢在不同常化温度下对磁性能的变化。研究结果表明:随着常化温度的提高,热轧板的晶粒尺寸增大,且组织均匀性提高;此外成品的有利织构组分{100}0vw、α、η增强,不利织构组分减弱;铁损P1.5/50呈下降趋势,磁感B50上升平缓。在常化工艺为970℃×2.5min下,对应的铁损P1.5/503.4W/kg,磁感B501.74T。     

再结晶退火方式对无取向电工钢组织和织构的影响

研究了再结晶退火对无取向电工钢织构的影响。在实验室条件下,采用了三种不同的再结晶退火方式:模拟工业体系方式;快速预热至镇静温度;同前述的方式,但镇静后缓慢冷却。根据实验数据,分析了加热和冷却速率对钢织构形成的影响。得出在指定条件下再结晶发展的动力学结论。     

热轧辊冷却对冷轧无取向电工钢卷纵向磁性的影响及工艺优化

通过对35W300高牌号0.35 mm冷轧无取向电工钢卷(/%:0.002C、2.71Si、0.22Mn、0.015P、0.003S、0.0020N、0.55Als)头、中、尾组织、织构及对应的磁性能的试验研究,发现因热轧时12 MPa高压水连续冷却造成接触轧辊的钢卷头、中、尾在不同温度下轧制,卷取后钢卷头部处于卷心、温度略高而冷却速度略低于钢卷尾部,致使钢卷纵向组织、织构不同,成品卷头、尾各250 m内磁感逐渐增加,铁损逐渐降低,250 m外至钢卷中部磁性能稳定。通过将热轧辊的冷却方式改为周期冷却和卷取后的层流冷却改为钢卷70 m后开始冷却,至钢卷尾部70 m前停止冷却的方式使得钢卷纵向铁损差异明显减小,磁感差异略有改善。     

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。     

常化温度对无取向电工钢50W300热轧板组织、织构和磁性能的影响

利用电子背散射(EBSD-electron back-scatting diffraction)检测分析技术和磁性能测量技术研究高牌号冷轧50W300无取向电工钢2.3 mm热轧板低温(820℃)和高温(920℃)常化对其组织、织构和电磁性能的影响。研究发现,920℃ 2min(45 m/min)常化时,电工钢成品的铁损最低,磁感最高。此时,电工钢卷外层晶粒组织发生脱碳并快速生长;次表层晶粒生长较为缓慢,晶粒尺寸较小,且均匀。中心层组织晶粒再结晶时,尺寸均匀。同时织构水平降低,表层织构慢散,次表层和中心层织构近似于冷轧织构,有利于电工钢磁性能的织构比例提高。     

热轧卷取温度对低硅无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响#br#

基于常规流程制备无取向硅钢,研究了卷取温度对于0.9 %Si 无取向硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,650 ℃卷取后组织仍为细小的变形组织,最终退火板晶粒尺寸较小且不均匀。700 ℃和750 ℃卷取后,组织为尺寸较大且均匀的再结晶组织,最终退火板组织也较为均匀。卷取后退火板不利的γ fiber织构明显减弱,有利的λ fiber织构增强。随着卷取温度的升高,磁感显著提升,与未卷取时相比,750 ℃卷取后退火板平均磁感B50提高了0.013 T。     

磁场退火对无取向硅钢磁性能的影响

为了研究退火温度、磁场强度、磁场方向及退火时间等对低牌号无取向硅钢磁性能和组织的影响,在正交试验的基础上,对无取向硅钢进行不同条件的退火处理,通过对磁性能数据的正交分析,优选出最佳的工艺参数。研究结果表明:退火温度和磁场强度是影响试验钢比饱和磁化强度的主要因素,磁场强度与退火时间对剩余磁化强度也有显著的影响。当加热温度在800℃、施加磁场强度为3 T时,调整施加磁场的方向与退火时间可以使无取向硅钢的比饱和磁化强度、比剩余磁化强度分别达到260.7 emu/g、18.265 emu/g。     

铈含量对无取向电工钢磁性能的影响

研究了0～0．022wt％范围的铈含量对四种无取向电工钢显微组织、织构和磁性能的影响。成品退火后,晶粒尺寸随铈含量的增加而增大,并在含铈0．011wt％的钢中达到最大值。含铈0．003wt％的钢具有最强的（110）〈001）织构。在铈含量相同的钢中,（111）〈uvw〉纤维织构的强度随终轧温度的降低和预退火温度的增加而下降。在同样的工艺条件下,磁通密度随铈含量的增加而稍微增加,并在含铈0．003wt％的钢中达到最大值。对于铈含量相同的钢,磁通密度随预退火温度增加和终轧温度降低而增加。另一方面,铁损随钢中铈含量增加而下降,并在含铈0．003wt％的钢中达到最小值。在铈含量相同的情况下,铁损随预退火温度增加和终轧温度降低而下降。主要通过形成有利织构和最佳的成品晶粒尺寸,含铈0．003wt％的钢表现出最好的磁性能。     

超快速加热对冷轧IF钢组织和力学性能的影响

超快速加热工艺由于高效和经济的优点而受到广泛的关注,为了研究该工艺对冷轧IF钢组织和性能的影响,设计了两类超快速加热工艺——直接加热和预热工艺,特别地与连续退火工艺进行了比较。与870 ℃保温270 s的连退样品相比,以200~500 ℃/s加热至870 ℃可明显细化IF钢晶粒,采用500 ℃/s超快速加热能够明显提高屈服强度,如抗拉强度可达约300 MPa,而伸长率依然保持在约43%。相比于直接加热,在引入400 ℃的预热段后晶粒可进一步细化,同时由于回复消耗存储能导致再结晶温度显著提高;然而,预热超快速加热工艺会产生{110}<110>织构,并降低了γ织构强度,导致在拉伸变形过程中容易发生减薄进而导致颈缩提前,因而降低了塑性。     

退火温度对冷轧无取向硅钢组织结构和磁性能的影响

研究了成分为0.003%C- 1.6%Si的0.5mm无取向冷轧板850～1000℃退火后的晶粒、织构、铁 损和磁感应强度。试验结果表明,随退火温度增高,晶粒的平均尺寸由850 ℃23μm 增加至1000℃115 pm, 铁损由850℃4.36 W/kg降低至1000℃3.35W/kg,磁感应强度在920℃退火达到最大值1.732 T。随退火温 度继续升高,磁感应强度逐渐降低至1000℃1.717 T