取向硅钢不同常化冷却工艺影响规律研究

研究了空冷、40℃/s冷却速度以及水冷3种常化工艺下的取向硅钢在组织、织构以及析出相上的差异。随着常化冷却速率提高,常化板表面晶粒数量增多,而晶粒尺寸逐渐减小,将会更多地促使钢中奥氏体相转变为亚稳定相;常化后,热轧板织构并没有发生显著变化,实验钢均沿板厚方向具有较强的α线织构、较弱的γ织构和较弱的高斯织构。此外,常化板中析出相的尺寸及体积分数会随着冷却速率的增大而减小。     

常化工艺对双取向硅钢磁性能和织构的影响

研究立方织构双取向硅钢在生产过程中常化次序与常化次数对磁性能的影响,并对不同常化方式的试样进行织构分析和第二相(有利夹杂)分析;得出采用二次常化工艺不但对成品中(100)[001]织构的形成十分有利,而且可以使第二相数量变多,尺寸变得细小弥散的结论。这种变化有利于双取向硅钢的二次再结晶,从而使磁性能大幅度提高。     

常化处理对1.1 %Si无取向硅钢组织和性能的影响

针对Si的质量分数为 1.1 % 无取向硅钢试验材料,通过980 ℃×140 s常化和未常化处理,采用XRD、EBSD和磁性能测量技术对比分析了常化和未常化对 1.1 %Si 无取向硅钢常化、退火态组织、织构与成品磁性能的影响。结果表明：980 ℃×140 s常化处理使热轧组织增大约23 μm,最终成品晶粒尺寸增大约12 μm,均匀性提高;常化后的组织的{100}织构增强约 3.0 % ,{111}取向织构减弱约 2.6 % ,成品{100}织构增强约 0.43 % ,{111}取向织构减弱约 6.5 % ;硅钢磁感 B50 值提高 0.021 T ,铁损 P1.5/50 值降低 0.34  W/kg。     

热轧工艺对无取向硅钢组织结构的影响

研究了热轧加热温度、终轧温度、卷取温度对1．50％Si无取向硅钢晶粒组织和织构演变的影响。结果表明，随着铸坯加热温度的提高，冷轧无取向硅钢成品晶粒尺寸减小，有利织构组分增加。提高终轧温度可以促进热轧板的再结晶，增加成品中有利织构组分。卷取温度对成品的晶粒大小没有显著的影响，但提高卷取温度能增加成品中有利织构组分。     

罩式炉常化工艺对热轧硅钢50W350组织和性能的影响#br#

研究了罩式炉常化工艺对50W350硅钢热轧板组织、夹杂物和性能的影响。研究结果显示,罩式炉常化工艺在温度一定的情况下,随着保温时间延长,硅钢晶粒逐步再结晶并长大,同时析出物也在聚集长大。通过制定合理的罩式炉常化工艺,可以实现硅钢晶粒的再结晶和长大,从而达到连续退火炉常化工艺产品技术要求。     

常化温度对3.0%Si无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

在实验室的条件下研究了3.0%Si无取向硅钢热轧后常化处理对组织、织构演变及磁性能的影响。结果表明,热轧板经900℃常化处理后,热轧组织实现完全再结晶;随着常化温度升高至1 000℃,晶粒尺寸明显增大,其平均晶粒尺寸为222μm,并且组织的均匀性得到明显改善。常化温度由900℃升高至1 000℃时,磁感B₅₀由1.661 T增高至1.674 T;低频铁损P_1.5/50由2.323 W/kg降低至2.282 W/kg;高频铁损P_1.0/400由18.37 W/kg降低至17.45 W/kg。     

退火工艺对普通取向硅钢初次再结晶组织的影响

为研究退火工艺对普通取向硅钢初次再结晶组织的影响,对经不同温度、保温时间和升温速率退火后的材料组织进行了分析。结果表明:在等温退火条件下,加热至600℃时开始发生初次再结晶,800℃以上初次再结晶组织发展完善;而在最终冷轧板直接进行最终高温退火的情况下,加热温度在500～700℃时,将升温速率提高到80℃/h,初次再结晶组织更易于发展完善。     

热轧工艺对无取向硅钢组织结构和磁性能的影响

研究了热轧加热温度、终轧温度、卷取温度对w(Si)=1.50%无取向硅钢晶粒组织、织构演变、铁损和磁感的影响.结果表明,随着铸坯加热温度的提高,冷轧无取向硅钢成品晶粒尺寸减小,有利织构组分增加,铁损增加,磁感提高.提高终轧温度可以促进热轧板的再结晶,增加成品中有利织构组分,降低铁损,提高磁感.卷取温度对成品的晶粒大小没有显著的影响,但提高卷取温度能增加成品中有利织构组分,降低铁损,提高磁感.     

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。     

温轧Q11取向硅钢的组织及性能

本文对武钢 Q11取向硅钢从原料到成品全工序的织构取向百分率进行了半定量计算。并讨论了温轧对组织性能的影响。     

铌对低温取向硅钢初次再结晶行为的影响

以含铌取向硅钢铸坯低温加热制备高磁感取向硅钢为研究目标,通过研究铌对低温取向硅钢初次再结晶行为的影响,达到获得有利于二次再结晶发展的初次再结晶组织目的,采用OM和EBSD技术主要对比了 0.055％铌和不含铌对低温取向硅钢中间退火板的初次再结晶组织、织构和晶界特征的影响.结果表明,铌的加入,使硅钢基体中形成了细小弥散的...     

取向硅钢冷轧断带问题研究

对取向硅钢冷轧过程出现的断带缺陷进行了跟踪,明确了从起皮到形成孔洞,再到断带的演变过程,采用扫描电镜对翘皮缺陷进行研究,结果表明：翘皮缺陷中主要元素是Fe、Si、Al,与基体一致,另外还有微量的Ca、Mg、K、Na等元素。冷轧起皮、断带主要是由于热轧边裂缺陷遗传而成。热轧过程部分边部掉肉飞溅至热轧板表面被压入,在冷轧过程由于伸长率与基体不一致而起皮剥落。通过降低铸坯加热温度、缩短高温段在炉时间、优化轧制模型,有效抑制了热轧板边裂的产生,从而解决了冷轧断带问题。     

酸溶铝含量对取向硅钢常化抑制剂析出的影响

以工业0.27 mm规格高磁感取向硅钢为研究对象,研究了酸溶铝(Als)含量对常化板析出物析出行为的影响.结果表明:常化板中的析岀物主要是AlN与MnS和AlN的复合析出物,随着Als含量的升高,析出物数量增加,但析出物平均尺寸变化不大.常化板中粗大的析出物大多是复合析出物,且多是以MnS为核心,AlN在MnS表面析出,而常化板中细小的析出物多为单一的析出物.常化冷却阶段,由于过饱和的Al和N在珠光体区域附近更多地析出,常化板珠光体区域附近存在较多细小的AlN粒子.     

超薄取向硅钢的研究进展

 随着特高压直流输电和灵活交流输电的迅猛发展,超薄取向硅钢作为阳极饱和电抗器核心材料发挥着不可替代的作用;同时,随着节能环保的要求不断提高,超薄化成为取向硅钢的重要发展方向。近年来,超薄取向硅钢的制备成为材料冶金领域的研究热点。总结了超薄取向硅钢的制备方法,综述了超薄取向硅钢的研究进展,讨论了超薄取向硅钢磁性能的影响因素,提出了超薄取向硅钢的发展方向,为超薄取向硅钢的未来研发提供了参考依据。     

Sn和冷轧板厚度对取向硅钢初次再结晶组织和织构影响

研究了Sn含量和冷轧板厚度对取向硅钢冷轧板脱碳渗氮退火后组织和织构的影响,发现随着厚度减小和Sn含量增加,初次再结晶晶粒尺寸趋于减小,增加Sn含量导致对Goss取向形成的不利织构{001}〈120〉增加,而钢板厚度减薄时{111}〈112〉、{411}〈148〉等有利织构和{001}〈120〉不利织构均增加。Sn在氧化层中的含量显著小于基体,在氧化层/基体的界面处有显著的浓度梯度。虽普遍认为Sn的晶界偏聚是影响退火组织和织构的原因,但俄歇电子能谱只能偶然检测到,推测或是该偏聚不具有普遍性,或是其偏聚厚度极小超出了仪器检测的范围。     

后期渗氮工艺制备取向硅钢的组织转变

后期渗氮工艺是一种低温板坯加热生产技术,广泛应用于取向硅钢生产企业。通过金相＋ODF织构分析对工艺各阶段组织进行研究。实验结果表明：热轧及常化织构板沿板厚方向分布不均匀,{110}＜001＞织构在距热轧板表面1/4厚度处分布最强;冷轧板织构主要是α线和γ线织构;脱碳退火后α线织构大量减弱,{111}＜112＞织构得到加强,而渗氮后织构变化不明显。二次再结晶组织大晶粒内部出现少量小尺寸的孤岛小晶粒,{001}＜100＞位向孤岛小晶粒是 Goss晶粒无法吞并的。     

取向硅钢表面涂层结构对其性能的影响

通过扫描电镜观察取向硅钢截面涂层结构,分析其对取向硅钢绝缘性能、附着性、铁损的影响。研究结果表明:取向硅钢底层的钉扎、硅酸镁涂层、磷酸盐涂层共同作用影响着取向硅钢的性能;取向硅钢底层质量差会导致其绝缘性能和磁性能差;底层钉扎对铁损影响较大,钉扎厚度为3μm时,取向硅钢的铁损低且附着性好;硅酸镁涂层越致密均匀,取向硅钢的附着性越优良;钢板的底层厚度与磷酸盐涂层厚度同时影响着取向硅钢的绝缘性能,在相同的底层厚度下,提高磷酸盐涂层的厚度有利于提高钢板的层间电阻。     

Ce-La合金化处理对取向硅钢夹杂物特征的影响

 为了研究稀土处理对取向硅钢中夹杂物特征的影响,借助FE-SEM/EDS和图像分析软件分析了稀土处理前后热轧取向硅钢夹杂物的成分、形貌、尺寸和数量并解明了影响机理。研究结果表明,未添加稀土的试验钢中,典型的夹杂物为形貌不规则的MnS-AlN复合夹杂物以及片状或条状的AlN夹杂物;添加稀土后,夹杂物则以球状或椭球状的CeS-LaS、CeS-LaS-AlN、Ce₂O₂S-La₂O₂S复合夹杂物和AlN夹杂物为主。稀土处理有效改善了夹杂物形貌,特别是大尺寸氮硫化物的形貌特征,未检测到MnS类夹杂物。尽管加入较多的稀土后夹杂物数量增加,大于5 μm夹杂物的平均尺寸增大量明显(增大0.89 μm),但整体夹杂物的平均尺寸仅增大了0.40 μm。由于稀土的脱硫作用,且稀土硫化物与AlN晶格常数差异大,钢中氮硫化物的数量密度和面积分数降低。稀土降低了AlN在钢中的平衡溶度积,使AlN夹杂物提前析出,导致AlN夹杂物数量增多,且先析出的AlN出现一定程度的长大。稀土对MnS在凝固前沿的析出有抑制作用,有利于热轧和常化过程析出更多用作抑制剂的MnS和AlN。在充分脱氧的取向硅钢中适当降低钢中酸溶铝含量,调整稀土在钢中的用量,在不增加钢中大尺寸夹杂物含量的前提下,发挥MnS、AlN抑制剂作用和Ce-La合金化作用。此外,通过稀土处理控制钢中夹杂物形貌特征,将有望达到改善钢的热轧组织和轧制加工性能的目的。     

低温取向硅钢硅酸镁底层形成过程

 取向硅钢硅酸镁底层是产品结构的重要组成部分,低温取向硅钢底层的控制是难点,也是限制产品性能提升的瓶颈。以往对取向硅钢硅酸镁底层的形成研究较少,高磁感取向硅钢薄规格化高性能产品开发及品质提升缺乏理论支撑。为此,采用高温退火中断试验法对低温取向硅钢硅酸镁底层的形成过程进行了模拟,研究了底层的微观结构、成分特征的演变规律,明确了硅酸镁底层在高温退火过程中的反应形成过程。温度约为900 ℃时,样品表面开始发生Mg₂SiO₄颗粒的形核,随着温度继续升高,Mg₂SiO₄晶核不断长大;温度约为1 050 ℃时,样品表面的Mg₂SiO₄开始致密化,温度约为1 100 ℃时,表层硅酸镁的致密化基本完成,硅酸镁底层形成的关键温度为900～1 100 ℃。另外,研究中发现,在硅酸镁底层的下方生成的Al₂O₃·MgO尖晶石颗粒连结基体和Mg₂SiO₄,形成了“钉扎”结合层。硅酸镁底层形成过程MgO中的Mg2+由表面向氧化膜内扩散并与SiO₂反应,同时氧化膜内SiO₂发生熟化,1 000 ℃以上基板中的AlN分解释放出的铝则向氧化膜交界及通过氧化膜向表面扩散与Mg₂SiO₄等反应形成尖晶石。优良的底层结构形成是由原脱碳退火氧化膜表层1 μm左右形成致密的Mg₂SiO₄,其余2～3 μm厚度转化成一定数量的椭球Al₂O₃·MgO的尖晶石“钉扎”结合层,其主要控制方向为提高氧化膜活性、选用高活性MgO、添加低熔点反应助剂等。