取向硅钢二次再结晶机制的研究

基于Goss织构二次再结晶的本质是抑制{110}<112>、{210}<001>和偏Goss织构{110}<225>的异常长大,使锋锐Goss长大成为唯一选择的认识,在总结前人七十多年理论研究和鞍钢取向硅钢研发的基础上,提出了Goss织构异常长大机制是选择生成、定向遗传、择优长大的结果。机制诠释了Goss织构是最易形成的剪切织构,在定向遗传中需与第二相粒子抑制力近恒量高度契合,通过抑制力近恒量控制为Goss织构异常长大提供择优环境,据此鞍钢成功开发出低温渗氮取向硅钢工艺技术及产品。

激光刻痕工艺对取向硅钢铁损降幅影响规律研究

以0.27 mm规格高磁感取向硅钢为研究对象,研究了激光刻痕功率、刻痕频率、刻痕速度及刻痕间距等参数对取向硅钢铁损降幅及磁畴结构的影响。结果表明,不同工艺刻线形貌及磁畴结构存在差异性,其中低刻痕功率、高刻痕频率和刻痕速度下,刻线呈现浅轻形貌,磁畴呈不均匀散乱分布。该牌号优化刻痕工艺参数为:刻痕功率30%、刻痕频率50 kHz、刻痕速度500 mm/s、刻痕间距5 mm,磁畴细化效果好,相应铁损降幅达9.47%。此外,在激光刻痕参数交互作用下,铁损降幅随激光能量密度增大而显著增加,但激光能量过大会加剧破坏取向硅钢应力涂层,不利于磁畴细化和提高铁损降幅。

取向硅钢热力学平衡析出相的计算和分析

为了提高取向硅钢磁性能的稳定性,采用Thermo-Calc软件系统分析了取向硅钢基本合金元素C、Si、Mn、S、Al、N对γ相的转变温度、最大含量、最大含量对应温度,AlN和MnS固溶析出转变温度以及最大析出量的影响。计算结果表明:C含量增加,γ相的转变温度升高、最大含量增加、最大含量对应的温度也升高;Si含量增加,γ相的转变温度降低、最大含量减少、最大含量对应的温度降低;MnS相最大析出量主要受S含量的影响;AlN相最大析出量随N含量增加而大幅增加。

立方系材料织构精确分析方法

为了解决由于织构漫散度给织构分析带来的估算误差,以达到对材料织构进行更为精确的分析,采用从极图求算ODF(orientation distribution function)中的"二步法"作为基本原理,选择以1°为最小间隔单位划分欧拉空间,对欧拉空间所有取向点的取向密度进行了求算,并建立了相应的分析系统.利用该分析系统对鞍钢生产的IF钢冷轧和退火样品进行了计算,并与已成熟的以欧拉角5°为最小间隔单位的ODF求算系统对比.结果表明:以欧拉角1°为最小单位的ODF取向密度分析系统比以欧拉角5°为最小单位的ODF取向密度分析能更确切地表示织构的分布情况.

Fe-3%Si大尺寸合金单晶的制备及磁感系数的计算

以取向Fe-3%Si合金热轧板为原材料,采用二次再结晶法制备了尺寸大于200 mm的合金单晶。随机选取3个单晶样品剪切成7个与轧向成不同角度、尺寸为50 mm×50 mm的样品,分别对所选样品进行单晶定向,并对每个样品的横、纵向磁性能进行了测量。以单晶定向结果为依据,计算每个单晶在晶体学坐标架下的极角和辐角,提出了一种单晶磁感系数的计算方法,并基于该方法以单晶磁性能实测值及其在晶体学坐标架下的极角和辐角为输入条件,测算了Fe-3%Si合金单晶磁感应强度系数并验证了其可靠性。采用该方法对{110}晶面平行于板面的任意方向单晶的磁感应强度进行了计算,为开展多晶材料磁性能计算提供了理论依据。

不同工艺下取向硅钢超薄带中Goss织构取向分析

采用"初次再结晶法"和"二次再结晶法"制备了0.10 mm和0.05 mm取向硅钢超薄带,研究了两种制备方法下高斯织构形成规律的差异;考察了"初次再结晶法"中退火时间对织构和磁性能的影响;分析了"二次再结晶法"板厚对二次再结晶的影响。结果表明,"初次再结晶法"所形成的高斯织构是单晶高斯取向晶粒的形变再结晶行为,随着退火时间的延长,强偏转立方取向逐渐被高斯取向所取代;采用"二次再结晶法"制备0.05 mm及以下厚度取向硅钢超薄带时,二次再结晶难以发生。

取向硅钢凝固过程Mn、S、Al、N的热力学研究

采用热力学软件Thermo-Calc分析Mn、S、Al、N对TL(液相线温度)和TS(固相线温度)的影响以及在凝固过程中的偏析行为。结果表明:钢中Mn的质量分数从0增加到0.50%,TL略降低,TS先降低后增高;S从0增加到0.030%,TL降低1℃,TS约降低78℃;Al和N都从0增加到0.030%,几乎不影响TL和TS。成分固定时,MnS的析出使Mn从正偏析转变为负偏析,Mn主要形成了MnS相;S是比较强烈的正偏析元素,MnS相的析出也不能改变S的偏析特征;Al为负偏析元素;从1 490℃降低到约1 410℃的过程中N为正偏析元素,温度约低于1 410℃时为负偏析元素。

取向硅钢生产技术发展

介绍了取向硅钢生产技术发展历程及特点,重点阐述了渗氮法取向硅钢生产技术控制原理,诠释了锋锐的Goss{110}<001>织构选择生成、定向遗传、择优长大的择优环境是抑制剂近恒量,本质是先天抑制剂AlN近恒量、后天渗氮形成的AlN近恒量,结合Goss织构的定向遗传完成了二次再结晶。