普通取向硅钢在冷轧及退火过程中的组织及织构演变

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等分析了在冷轧及退火过程中不同工序段普通取向硅钢的组织和织构演变情况。结果表明:一次冷轧并经850℃×6min脱碳退火后,取向硅钢发生一次再结晶,晶粒由纤维状转变为等轴状,平均晶粒尺寸为25μm,织构主要有{001}〈010〉、{111}〈112〉和Goss织构等;在二次冷轧后,晶粒明显变小,且再次转变为纤维状,织构主要为α织构和γ织构;经1 170℃高温退火后,取向硅钢发生二次再结晶,一次再结晶晶粒异常长大,晶粒尺寸达到厘米级;拉伸平整退火后,晶粒更为圆整均匀,平均晶粒尺寸为2.28cm,Goss织构取向密度最大,达到24。

普通取向硅钢生产工艺和磁性的研究

研究了普通取向硅钢(/%:0.03～0.05C、3.0Si、0.065～0.080Mn、0.004～0.007P、0.018～0.025S、0.02Cu)2.20～2.30mm热轧板经二次冷轧和中间退火生产0.30mm板的工艺过程。重点分析了化学成分(C、Mn、S、P)、加热温度(1350～1400℃,1200～1320℃)、常化工艺、二次冷轧压下率(56%～62%)和二次再结晶温度(900～1000℃)对普通取向硅钢铁损P_(17)和磁感应强度B_8的影响。结果表明,化学成分,加热温度和二次再结晶温度对普通取向硅钢的磁性能影响较大,常化工艺和中间板厚对钢的磁性影响不显著;普通取向硅钢合适的主要成分的范围为(/%):0.03～0.05C、2.9～3.1Si、0.05～0.10Mn、0.015～0.03S,热轧加热温度～1380℃,终轧930～960℃,二次再结晶温度～950℃。

普通取向硅钢组织及织构的演变特征

采用光学显微镜、EBSD观察并研究了普通取向硅钢组织、织构的演变特征。结果表明:热轧板组织及织构沿板厚方向存在不均匀性,一次冷轧后,组织发生了较大变化,完全转变为纤维带状条带组织。经840℃×10 min脱碳退火后初次再结晶晶粒平均尺寸为20.13μm,织构主要有{001}<010>、{111}<112>、以及Goss等织构,并可将碳脱至3.5×10-5以下。二次冷轧后,组织再次转变为纤维带状组织,织构类型与一次冷轧板织构类型类似,仅织构强度不同。经650℃×4 min回复时,冷轧组织发生了完全再结晶,再结晶晶粒平均尺寸为7.25μm。高温退火过程中,随着温度的升高,具有Goss位向的初次晶粒发生异常长大,温度到达1000℃时,晶粒尺寸达到厘米级,成品晶粒平均直径为18.92 mm,晶粒较为圆整,成品最佳磁感为1.885 T,铁损为1.21 W/kg。

普通冷轧取向硅钢中间完全脱碳退火工艺的确定

为了确定普通冷轧取向硅钢最优的中间完全脱碳退火工艺,在其一次冷轧后进行5种不同工艺的脱碳退火处理,借助扫描电镜及电子背散射衍射技术研究了不同工艺脱碳退火后的组织、织构和脱碳效果。结果表明:经5种工艺脱碳退火处理后,初次再结晶的平均晶粒尺寸均约为19μm,且不随退火温度和时间的变化而变化;经840℃×10min工艺退火后的晶粒最均匀,高斯织构位向更准确,高斯织构面积分数最多,为3.1%,可将碳脱至0.003 5%。

二次冷轧压下率对含钒钛取向硅钢组织和织构的影响

在实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧工艺流程试制含钒钛普通取向硅钢,采用不同的二次冷轧压下率进行轧制并研究了其对组织和织构的影响。结果表明:当二次冷轧压下率为60%时,组织中与轧向呈约35°夹角的Ⅰ类宽切变带最为密集,这有利于在最终二次再结晶退火中获得位向准确的高斯晶粒。一次冷轧板以α线织构为主,当压下率增大时,α线织构组分取向密度逐渐减小,逐渐转变为α+γ混合纤维织构。二次冷轧板以γ纤维织构为主,随着压下率的增大,以{111}〈112〉位向为代表的γ纤维织构逐渐增大,压下率增大到60%时,{111}〈112〉取向密度达到4.135,之后继续增大压下率,{111}〈112〉强度提升有限。在实验条件下,最佳的一次冷轧压下率为72%,二次冷轧压下率为60%,最终成品可发生完善的二次再结晶,成品磁性能P17达到1.049 W/kg,B8达到1.950T。

取向硅钢制备工艺及其发展趋势

取向硅钢作为一种重要的铁芯材料,在电力行业中有着广泛的应用。基于生产工艺及技术特点,取向硅钢的制备工艺可以分为传统厚板坯工艺、薄板坯连铸连轧工艺及双辊薄带连铸工艺。传统的厚板坯工艺是工业生产取向硅钢的主要方法,其按加热温度又可分为板坯高温加热、板坯中温加热以及板坯低温加热工艺,其中板坯低温加热工艺具有加热温度低、能耗少、生产成本低等优点,是目前工业生产高磁感取向硅钢的主流技术。根据取向硅钢的发展历史,对取向硅钢的制备工艺进行了较为全面的综述。较为详细地概述了传统板坯高温加热、中温加热和低温加热工艺制备取向硅钢的成分体系以及工艺特点,重点综述了板坯低温渗氮工艺,并对取向硅钢的发展趋势进行了展望。

冷轧硅钢涂氧化镁产生双线条缺陷的机理研究

分析了冷轧普通取向硅钢中间退火机组在涂层冷轧普通取向硅钢工艺过程中在带钢表面出现宽窄、数量不等的双线条(沿轧向)的机理和影响因素,并结合现有生产工艺条件,提出减少直至消除双线条缺陷的措施。

钒钛对取向硅钢组织、织构和析出物的影响

通过在实验室条件下模拟薄板坯连铸连轧流程,并在以Cu2S为主抑制剂制造普通取向硅钢(CGO)的基础上,加入适量钒钛,研究了钒钛对取向硅钢组织与磁性能的影响。结果表明,适量钒钛使热轧板和脱碳退火板组织更好,尤其使脱碳退火板的晶粒更加细小和均匀;加入适量钒钛不但使热轧板表面高斯织构强度更高,更使脱碳退火板中有利于高斯织构发展的γ织构强度更高;适量钒钛能形成Cu2S+(V,Ti)N等复合析出物,起到辅助抑制剂作用,加强抑制能力。细小均匀的晶粒、强度更高的有利织构和更强的抑制能力使CGO钢磁性能更佳。