冷轧压下率对高强无取向电工钢变形组织和磁性能的影响

借助场发射扫描电镜(SEM+EBSD)、快速升温管式炉和交流磁性能测量仪研究高强无取向电工钢冷轧变形组织和磁性能随冷轧压下率的变化规律。结果表明:冷轧高强无取向电工钢中形成含有大量亚结构的粗糙条带和变形量较小的光滑条带。粗糙条带具有γ取向,主要为{111}〈110〉,光滑条带具有{112}〈110〉和{001}〈110〉取向。粗糙条带中存在大量宽度约为2~3μm的剪切带,与轧向呈20°~35°夹角,且随压下率增大,数量逐渐增多。剪切带与基体间具有一定取向差,随压下率增大,剪切带逐渐从{111}〈110〉取向转向{223}〈110〉取向,与基体间取向差逐渐增大。退火后Goss和{111}面织构增多,{001}面织构减少;轧向磁感应强度增大,横向磁感应强度减小,各向异性显著,铁损下降。

3.3%Si高强无取向电工钢再结晶组织演变及其对性能的影响

探究3.3%Si高强无取向硅钢再结晶组织与织构的演变及其对磁性能与力学性能的影响规律与机理。借助光学显微镜,扫描电镜分析冷轧-退火在不同阶段再结晶组织与织构,利用磁性能设备测试铁损与磁感应强度,万能拉伸试验机测试力学性能。结果表明,3.3%Si高强无取向硅钢冷轧后组织沿轧向呈纤维状分布,主要织构是{001}<110>织构,在900℃退火30s发生部分再结晶,随着退火时间的延长,纤维状组织消失,得到等轴状铁素体,晶粒尺寸由7.8μm增大到25.1μm,{111}<112>与{111}<110>织构逐渐增强,退火时间为240s时,形成了较强的{114}<481>织构,该织构能对织构有一定的抑制作用。实验钢在900℃退火120s时,磁性能与力学性能均最佳,屈服强度为527MPa,高频铁损P_(1.0/400)为18.79W/kg,磁感应强度B_(5000)为1.644T。

高硅无取向电工钢的高温氧化行为

采用对比实验研究了不同温度下的高硅无取向电工钢的氧化行为,利用场发射扫描电子显微镜及其EDS功能观察了经不同温度(1030~1240℃)加热后高硅无取向电工钢氧化层的微观形貌、结构组成及合金元素的偏析现象.结果表明:经高温加热后的高硅无取向电工钢氧化层主要包括4部分,分别为纯氧化铁层、铁橄榄石和氧化铁混合层、富Si区与贫Si区混合层、致密氧化膜层;高温氧化过程中会产生Si成分偏析现象,1240℃时Si的偏析深度可达130μm,不同深度偏析处的Si质量分数相差可达0.9%,且随着温度的降低,偏析程度逐渐减弱,直至消失.

一种无取向电工钢及其马达铁心的制造方法

本专利提出了一种适用于汽车马达铁心材料的无取向电工钢板,以及使用该无取向电工钢板的马达铁心及其制造方法。

无取向电工钢应用现状及磁性能优化方法

在绿色、环保、节能、碳达峰碳中和、传统的煤电能源向清洁能源转变,以及新能源产业爆发式发展的大背景下,对无取向电工钢的需求大幅度增加。综述了国内外无取向电工钢产品的应用现状,日本新日铁及JFE、韩国浦项、俄罗斯新利佩茨克、德国蒂森克虏伯、法国安赛乐米塔尔等国外企业均能生产全流程无取向电工钢产品;近年来国内以宝武、首钢为首的企业已实现厚度规格为0.15~0.65 mm所有牌号的国产化。新能源汽车主要采用0.30 mm及以下薄规格的无取向电工钢,目前,日本拥有最薄的无取向电工钢,厚度为0.10 mm,而国内暂未实现批量供货。鉴于提升磁性能是各企业追求目标,总结了低牌号及高牌号无取向电工钢磁性能优化方法。对于低牌号无取向电工钢可利用表面能法或相变法得到强{100}织构,也可通过低温轧制法遗传初始{100}织构改善磁性能;对于驱动电机用高牌号无取向电工钢常通过减薄厚度及添加合金元素改善铁损,可通过添加固溶强化、析出强化及时效强化元素来提高强度。

提高无取向电工钢生产命中率措施

根据市场需求,在2022年年初柳钢首次生产两个牌号无取向电工钢,由于是新品种开发生产,在生产过程中遇到设备故障率高,真空循环时间长,炉机生产不匹配、成分、温度命中率差,耐材消耗量大等问题,本文主要介绍通过优化真空室砌筑、烘烤及喷补方式、生产设备、提升真空度、钢种控成分思路、温度控制等措施来提高无取向电工钢生产效率。

常化工艺对新能源汽车驱动电机用高强无取向电工钢组织与织构的影响

高牌号无取向电工钢的生产通常需要在冷轧前对热轧板进行常化处理,来改善热轧钢板的组织和织构,避免瓦垅状缺陷,提高最终成品板的磁性能。论述了常化工艺对高牌号无取向电工钢的组织变化以及织构演变的影响,同时对1000℃常化温度下保温不同时间对热轧板的组织和织构的影响进行对比。结论表明,热轧板经过常化处理后,发生再结晶行为,组织更均匀,平均晶粒尺寸增大;相同常化温度下适当增加保温时间有利于提高热轧板的晶粒大小;常化处理减弱了热轧板中不利的织构组分,增强有利于磁性能的{110}<001>织构,使热轧板的磁性能增强。

高牌号无取向电工钢的工艺及性能优化研究

通过电子背散射衍射对比了4种不同工艺路线退火前后的高牌号无取向电工钢的显微组织、织构,测试了不同工艺线路退火后的试样磁性,研究不同工艺路线对试样磁性能的影响。结果表明:成品退火前的冷轧织构对退火后的织构有着显著影响,特别是γ纤维和α纤维无论是在具体组分或是强度上都具有明显的遗传性。常化后二次冷轧工艺路线磁感最高,其对应成品的γ纤维最弱,η纤维组分最强。而热轧后直接进行二次冷轧处理的试样平均晶粒尺寸最大,且组织均匀性优于常化后二次冷轧工艺路线的试样,其铁损最低;同时其η纤维组分较强,γ纤维组分较弱,磁感仅次于常化后二次冷轧工艺路线的试样。

常化工艺对1.8%Si无取向电工钢组织、织构及磁性能的影响

研究了常化工艺对1.8%Si无取向电工钢组织、织构及磁性能的影响,并研究了不同常化工艺下冷轧板再结晶行为。结果表明,常化工艺消除了热轧板变形组织,进而影响到冷轧板的组织及织构组成。常化导致冷轧板在再结晶过程中形核速率变慢,同时丰富的剪切带组织和粗大的变形晶粒有利于λ-fiber晶粒的形核及生长。这有助于增大晶粒尺寸和改善织构。常化后,退火板晶粒尺寸增大,有利的λ-fiber织构增强。与未常化相比,1000℃常化后退火板的磁感B_(50)提高了0.027 T,铁损P1.5/50降低了0.227 W/kg。常化是改善磁性能的有效途径。

JFE新能源汽车用无取向电工钢专利分析

结合当前新能源汽车发展现状,以及新能源汽车驱动电机和电工钢所要求的特性,对JFE近5年(2018—2022年)在新能源汽车用无取向电工钢领域申请的专利进行了分析研究,包括申请专利特点和核心专利分析,揭示其专利技术类别和技术功效。

蒸汽发蓝工艺对无取向电工钢铬酸镁涂层六价铬转化的影响

针对无取向电工钢经蒸汽发蓝处理后,其铬酸镁涂层中出现六价铬含量超标的问题,利用紫外可见光分光光度计和气氛热处理等方法研究了不同气氛下发蓝工艺对无取向电工钢涂层中六价铬含量的影响。结果表明:在N_(2)气氛及还原性气氛条件下,随着发蓝时间的延长和温度的升高,涂层中六价铬的含量均会降低,但在较低的发蓝温度下,涂层六价铬的含量下降不明显;要彻底解决六价铬含量超标的问题,必须确保涂层烘烤固化后,材料的六价铬含量达标。

基于Arrhenius改进模型的无取向电工钢高温变形本构关系

建立无取向电工钢热轧高温行为的统一本构关系模型。基于大型工业轧机取样的无取向电工钢连续冷却转变图分析测定,采用Gleeble热模拟试验机在750~1 120℃温度范围和0.05~10 s^(-1)应变速率范围进行热模拟试验。随着温度的降低,在1 120~975℃的奥氏体区,应力随之增加;975~875℃的奥氏体-铁素体两相区内,应力随之降低;875~750℃铁素体区内,应力随之增加;铁素体区以动态回复软化机制为主,而奥氏体区以动态再结晶为主,而且变形速率越大,动态再结晶越不明显,直至仅呈现动态回复型。基于Arrhenius改进模型框架,建立描述该钢种热连轧机粗轧机组和精轧机组完整轧制过程加工硬化与软化机制的统一本构关系,可精确地预测加工材料的属性。

无取向电工钢CSP-冷轧-退火过程中的织构演变

利用ODF图研究了采用CSP工艺生产的热轧带钢为基料的无取向电工钢在冷轧生产过程中的织构演变。结果表明,无取向电工钢冷轧生产过程中,从CSP热轧带钢到退火成品,织构强度逐渐减弱。从热轧带钢到冷轧带钢织构骨架线保持不变,都是沿<011>方向。退火态成品织构分布比较均匀。无取向电工钢在冷轧生产过程中,晶粒取向由α纤维线向γ纤维线转动。当w(Si+Al)从1.0%增加至1.5%时,在冷轧及退火过程中它对热轧织构的影响逐渐减弱。

无取向电工钢冷轧及退火织构的演变

运用不同冷轧、退火工艺的实验及ODF分析方法,分析了电工钢50W600的热轧织构、冷轧织构及再结晶织构的演变。研究表明:热轧带几乎是随机织构,α线非常弱;随着冷轧变形量的提高,晶粒在α线取向附近聚集程度不断提高,变形81%时,{001}<110>和{112}<110>取向密度分别为12和14。随退火温度升高和保温时间延长,α线的取向密度下降,{001}<110>和{112}<110>取向密度急剧降低,γ线{111}<112>密度显著增加,晶粒取向绝大多数聚集在γ线{111}<112>取向附近。通过控制冷轧及退火工艺,可有利于发展高{100}织构组分的冷轧无取向电工钢。

高强度无取向电工钢的研究进展

针对宝钢集团、日本新日铁住金和JFE公司公开的相关专利等资料,总结了国内外高强度无取向电工钢的研究进展,分析了不同电工钢的化学成分、生产工艺及产品性能,指出固溶强化、细晶强化、析出强化、位错强化都有可能被用来提高无取向电工钢的强度,并阐述了四种强化方式的优缺点;指出在高强度无取向电工钢的研发过程中,需根据其具体用途确定目标性能,再采用合适的强化手段,最终实现力学性能、磁性能和生产性能之间的平衡。

铈对1.2%Si-0.4%Al无取向电工钢织构和磁性能的影响

研究了铈对1.2Si%-0.4%Al无取向电工钢成品板织构和磁性能的影响。结果表明:随铈含量增加,钢中有利织构组分强度和所占比例均先增加后减少,铈含量为0.0051%时磁性能达到最佳。但当铈添加过量时(质量分数0.018%),磁性能反而降低。这归因于适量铈加入净化了钢液、改变了夹杂物性质,影响到再结晶过程中织构的演变。过量铈的加入生成过多的铈氧硫化物夹杂,阻碍退火时晶粒长大,恶化磁性能。

热轧终轧温度对冷轧无取向电工钢析出物的影响

研究了热轧终轧温度对低碳低硅无取向电工钢热轧带中第二相析出物的影响。结果发现 ,在高温γ相区终轧卷取后 ,析出物的直径较大 ,析出物体积分数较高 ;在α+γ两相区终轧卷取后 ,析出物的直径也较大 ,但析出物体积分数较小 ;在α相区终轧卷取后 ,析出物的直径较小 。

稀土铈含量对1.2%Si无取向电工钢组织、织构及磁性能的影响

在实验室模拟CSP流程制备了不同含量稀土铈（质量分数0-0．018％）的1.2％Si无取向电工钢，并对其进行1000℃×5min的再结晶退火处理，研究了铈质量分数对无取向电工钢夹杂物、显微组织、再结晶织构和磁性能的影响。结果表明：随着铈质量分数的增加，微细夹杂物数量、再结晶晶粒尺寸、{100}和{110}织构组分、磁感应强度先增后减，{111}织构组分、铁损先减后增；铈的质量分数为0．005l％时，钢中的夹杂物数量最少，再结晶晶粒尺寸最大，有利织构最多，磁性能最优，铁损P15/50为3．253W·kg^-1，磁感应强度B50为1.751T。

硅、铝含量对CSP无取向电工钢热轧板中析出物的影响

对CSP流程生产的W540和W800两个牌号的无取向电工钢热轧板中析出物尺寸在卷取前后的变化进行了研究,并和传统流程生产的W20热轧板的析出物进行了比较。结果表明,CSP流程生产的电工钢在卷取后,析出物尺寸略有减少;随Si+Al含量的提高,析出物的平均尺寸没有明显的变化,但类型发生明显的变化,由以AlN为主转变为以MnS为主。不同流程生产的成分相近的电工钢中析出物的平均尺寸差别不大。

化学成分对低牌号冷轧无取向电工钢铁损的影响

通过50 kg真空感应炉熔炼-锻造成100 mm×25 mm板坯-350四辊轧机热轧2 mm带材-350四辊冷轧机轧成0.5 mm带材流程,研究了主要元素(%)-0.015～0.070C、1.21～2.30Si、0.25～0.33Mn、0.013～0.018P、0.008～0.017S、0.002～0.210Al对低牌号冷轧无取向电工钢铁损的影响。结果表明,随钢中碳、磷、硫、锰含量的增加,冷轧无取向电工钢铁损明显增加;随硅含量增加,钢的铁损降低;铝与钢中的氮形成细小的AlN颗粒,阻碍钢材晶粒长大,随钢中铝含量增加,铁损增加。