轧制法6.5%Si钢薄带组织与性能关系研究

以温轧工艺制备6.5%Si钢薄带为研究背景,在不同退火温度下对添加Nb、B元素的温轧板进行组织调控。结果表明,750℃退火晶粒尺寸为22.2μm,样品冷轧后可轧制出宽度为100 mm表面质量良好的0.10 mm薄带,在1 200℃退火1 h后磁感应强度B_8为1.29 T,铁损P_(10/400)为5.46 W/kg,综合磁性能优于同规格的JNEX产品。

包套轧制法制备6.5%Si高硅钢及其性能特点

本文针对6.5%Si高硅钢的室温脆性难以轧制问题,采用普通硅钢热轧板(≤3%Si)对高硅钢(6%~8%Si)钢坯进行包套,通过热轧、温轧及高温退火制备0.3 mm厚高硅钢带材。通过研究发现,包套高硅钢热轧板在室温和280℃温度区间发生了较为明显的脆性-韧性转变,在280℃拉伸时延伸率显著增大,断口形貌呈现出大量韧窝,表现为塑性断裂。根据实时监测的工艺参数可知,包套6.5%Si高硅钢热轧板在550~600℃温轧时的平均轧制力与板厚、辊缝、材料硬化程度及开轧温度等因素相关,压下率随着厚度的减薄先增大而后减小,减小的原因与轧制负荷趋于饱和及轧制厚度接近目标厚度有关。温轧成品板的包覆层与中间层之比为1/5,0.3 mm厚温轧板经高温退火后,制备出成品板磁性能优异,其高频铁损P0.2/10k为78.8 W/kg,明显低于普通的3%Si硅钢。

粉末轧制法制备Fe-6.5%Si硅钢片的研究

采用粉末轧制法制备了Fe-6.5%(质量分数)Si硅钢片,并对其密度、物相组成和磁性能进行了测试分析。研究表明:在一定的轧制成形和烧结条件下,所制备的Fe-6.5%Si硅钢片的饱和磁感应强度Bs为1.8T;高频铁损W2/10k为69W/kg。

沉积-扩散法制取Fe—6.5%Si薄板的织构研究

采用沉积-扩散法，将同步冷轧和异步冷轧的Fe-3％Si薄板渗成Si含量接近6．5％的高硅钢薄板.利用X射线衍射技术测定了渗Si样品的结构和Si含量，分析了不同工艺阶段作品的织构特征。研究结果表明，具有典型冷轧织构的Fe—3％Si薄板，渗Si后形成以｛120｝〈001〉组分为主的η纤维织构，冷轧织构略有残留；经均匀化退火后，冷轧织构完全消失，在同步冷轧样品中｛120｝〈001〉组分有向｛130｝〈001〉组分转化的趋势，而异步冷轧样品其｛120｝〈001〉组分进一步增强。

PVD法渗Si制备6.5%Si高硅钢过程组织结构与性能演化研究

基于物理气相沉积（PVD）之直流磁控溅射镀膜技术在低硅钢薄板双面共沉积富Si膜,然后高温真空扩散处理使Si渗入低硅钢基体,提高基体含Si量.以沉积Fe5Si3膜＋1180℃×1h扩散为1回合增Si处理,研究了多回合循环增Si处理过程硅钢基体组织结构与性能的演化机理.采用光学显微镜对样品进行了金相分析,采用扫描电镜（SEM）观察了样品的微观组织形貌,并用能谱分析仪（EDS）进行成分分析.用X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）表征了样品的结构特征.经过4回合循环增Si处理可将0.35mm厚低硅钢基体含Si量由3%提高到6.5%,且沿厚度方向Si浓度分布均匀.相比于初始态低硅钢基片,PVD法制成6.5%Si高硅钢中高频铁损值降低40%-50%.

电化学还原法制备Fe-6.5%Si薄板

介绍了高温熔盐电沉积技术的特点及硅的沉积历史。在FLNAKNa2SiF6熔盐体系中,以低硅钢片Fe3%Si薄板为阴极,控制温度和电流密度,以电化学还原法沉积硅,然后在1050℃下利用高温扩散退火均匀化处理,制得成分均匀的Fe6.5%Si薄板。对熔盐电沉积过程中的工艺因素进行了讨论,指出了熔盐电化学还原方法是制备Fe6.5%Si薄板的一种新方法。

Fe-6.5%Si高硅钢的性能及制备技术

Fe-6.5%Si高硅钢是一种具有高磁导率、低矫顽力和低铁损等优异软磁性能的合金,但是其室温脆性和低的热加工性能严重影响了其在工业领域的应用。综述了Fe-6.5%Si高硅钢的性能,评述了合金的改性法、特殊轧制法、快速凝固法、沉积扩散法、粉末冶金法等制备工艺。

Fe-6.5%Si硅钢片交流磁性能的研究

对分别采用粉末轧制法和化学气相沉积法制备的Fe-6.5%Si硅钢片在交流磁场(Bm=0.2～1.0 T,f=50～5 000 Hz)下的铁损、矫顽力和振幅磁导率进行了研究,采用幂函数对测试数据进行拟合,比较其交流磁性能随磁感应强度和频率的变化趋势。结果表明,试样的矫顽力和铁损与磁感应强度的相关性均大于其与频率的相关性;Fe-6.5%Si硅钢片的交流磁化过程和性能与其本征特性密切相关;两类试样初始磁化过程的差异随着频率的提高而增大。

有序度与残余应力对Fe-6.5%Si合金塑性变形性能的影响

为了进一步提高Fe-6.5%Si合金的塑性变形性能,以1100℃保温1 h油淬处理后的Fe-6.5%Si合金为对象,重点研究了不同回火温度和保温时间下合金的有序结构回复和残余应力松弛行为及其对三点弯曲力学性能的影响。结果表明,合理的回火处理工艺可在有效抑制有序结构回复的情况下显著松弛合金的淬火残余应力,进而提升淬火试样的塑性变形性能。300℃回火60 min、400℃回火10 min和500℃回火10 min试样的最大弯曲断裂挠度与淬火态试样相比分别提高了20.7%,31.3%,21.8%。合金塑性变形性能提高的原因与回火处理导致合金无序-有序结构回复以及试样表面微观残余应力的松弛有关。以400℃回火处理保温10 min为例,合金试样的有序相畴尺寸由淬火试样的20~200 nm提高到50~300 nm,表面残余拉和压应力分别降低了16.5%和19.4%。

化学气相沉积法6.5%Si硅钢的性能及应用

介绍了日本JFE京浜厂新改进的水平专用化学气相沉积法生产6.5%Si硅钢的渗Si生产线,给出了6.5%Si硅钢的主要特性,强调了防止6.5%Si硅钢板边裂的方法(即,应控制边部的Si浓度比中间的Si浓度低),并介绍了日本JFE超级铁芯的应用领域。

高能球磨制备Fe-6.5%Si合金微粉的研究

Fe-6.5%Si(质量分数)合金具有优异的软磁性能,是高频电机铁芯的理想材料。采用高能行星球磨法制备了Fe-6.5%Si合金微粉。利用激光粒度分布仪、扫描电镜以及X射线衍射仪分别观测了球磨过程中粉末粒度、形貌及结构的变化。结果表明,随着球磨时间的延长,颗粒不断细化,但细化速度逐渐减小;Fe-6.5%Si合金在氩气保护下高能球磨过程中成分稳定,球磨产物为具有亚微米结构的过饱和固溶体;当球磨罐中装料量(mp=100g)一定时,理论计算和球磨实验得出最佳球料比为10∶1。

6.5%Si钢的制备工艺

6.5%Si高硅钢具有优异的软磁性能,是高频电机铁芯的理想材料。详细介绍了制备6.5%Si钢的轧制工艺、气相沉积工艺和电化学沉积工艺,展望了其发展前景。

6.5%Si硅钢的制备技术和发展前景

6.5%Si硅钢具有优异的磁学性能和广泛的应用前景。本文综述了6.5%Si硅钢的物理、机械及磁学特性,讨论了传统轧制、温轧、薄带连铸、快速凝固、CVD、粉末轧制等不同制备工艺的关键技术及特点,概括了6.5%Si硅钢在高效节能电机、汽车马达及磁屏蔽等领域中的主要应用,介绍了硅钢的制备技术取得的研究进展,并指出了其广阔的发展前景。

6.5%Si钢双辊薄带连铸布流水口结构优化的三维数值模拟

采用ANSYS Fluent软件建立三维数学模型对6.5%Si钢双辊2.0 mm薄带连铸设计的布流水口及熔池区域进行了数值模拟,并根据1/4流体区域模型的流动及传热计算结果,优化了原设计结构;取消布流孔与熔池区域接触倾角,保证水孔总横截面积不变,将直布流水孔流向从Y向改为X向,水平布流水孔设计成3个,2个10mm×12 mm及1个21 mm×12 mm孔,布流水孔的间距为33 mm,同时侧布流水孔的截面积变为7 mm×10 mm。经模拟结果验证,优化结构更利于凝固区的形成。

6.5%Si电工钢复合板的制备与性能

以普通硅钢和硅铁合金为原料,采用包覆浇铸法制备具有三层结构的高硅电工钢铸坯,之后结合传统的轧制工艺和扩散退火工艺获得了6.5%Si电工钢复合板,利用光学显微镜和扫描电镜研究了其显微组织和硅元素的分布,并对其磁性能进行了测试。结果表明:采用上述工艺方法成功制备出了0.5mm厚的电工钢复合板;经1 200℃×75min扩散退火后,电工钢复合板中的硅元素发生了完全扩散,复合板由三层结构变成单层结构,整体硅元素质量分数约为6.5%;6.5%Si电工钢复合板的铁损P1.5/50为2.68~2.72 W·kg-1,磁感应强度B8为1.370~1.378T、B50为1.610~1.625T;与0.34mm厚的Fe-6.5%Si合金相比,复合技术制备的6.5%Si电工钢复合板的磁感应强度较高,但铁损也略高。

6.5%Si电工钢的特性及应用

介绍了 6.5 %Si电工钢的特性及生产方式 ,同时叙述了该牌号电工钢国内外的发展及应用情况。

磷酸浓度对Fe-6.5%Si磁粉芯组织及磁特性的影响

摘要：通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、综合物性测量系统（PPMS）及软磁交流测量装置对Fe-6．5％Si磷化粉末及其磁粉芯的结构和磁特性进行分析。结果表明：在不同的磷酸浓度条件下，粉末表面均可获得覆盖均匀的FePO4薄层；磷化粉末在550℃左右发生FePO4晶化反应，在1000℃左右发生Si02合成反应。随磷酸浓度增加，包覆层厚度从3～5μm增加到10μm左右，粉末的饱和磁化强度逐渐降低；磁粉芯600℃退火后的物相结构为α-Fe（Si），FePO4，Fe2O3混合相，其微观应变在磷酸浓度为0．15g／mL时达到最低值；随磷酸浓度增加，磁粉芯有效磁导率下降，而总损耗、磁滞损耗和涡流损耗均呈先降低后升高的趋势，在0．15g／mL磷酸浓度时达到最低。

Fe-6.5%Si合金冷轧薄板的冲压性能

Fe-6.5%Si合金具有高电阻率、高磁导率、低铁损等优异软磁性能,但其室温脆性严重影响了该合金在工业领域的应用。利用逐步增塑法,通过传统工艺及设备成功制备出0.3mm厚的冷轧板,并对其进行了从室温到250℃的拉伸及冲压实验。该冷轧板在100℃以上时具有一定的拉伸塑性,有韧窝断口出现,冲压结果表明最合理的冲压参数为:模具间隙0.04mm、冲压温度150℃。

6.5%Si高硅钢铸锭凝固组织的CAFE法模拟研究

应用CAFE法对6.5%Si高硅钢铸锭凝固组织进行了模拟研究,确定出了适合高硅钢组织模拟的模型。进一步用该模型研究了过热度及冷却条件对凝固组织的影响,结果表明,随着过热度的降低,凝固组织中柱状晶比例和晶粒平均面积均减小。水冷条件下,高硅钢铸锭凝固组织几乎全是柱状晶,而且晶粒粗大。空冷条件下,等轴晶区扩大,但柱状晶仍占主要部分。缓冷条件下,等轴晶区占主要部分,晶粒平均面积和空冷条件下相当。

稀土Y对6.5%Si高硅钢拉伸性能的影响

6.5%Si高硅钢具有高磁导率、低铁损、几乎为零的磁致伸缩等优良软磁性能,具有广阔的应用前景。然而,室温硬脆的B2和DO3有序结构出现阻碍了其生产和应用。文章研究了在200~800℃下,稀土Y对6.5%Si高硅钢拉伸性能的影响,利用EBSD、EPMA、XRD和TEM等技术研究了稀土Y对6.5%Si高硅钢显微组织及有序结构的影响。结果表明,细小的Y_(2)O_(3)和Y_(2)O_(2)S等稀土化合物能够作为有效形核剂细化组织;稀土Y的加入不仅细化了有序畴,而且降低了有序相含量、有序度和硬度;200~600℃含0.03%Y高硅钢的断裂延伸率高于无稀土高硅钢,200~400℃含0.03%Y高硅钢的抗拉强度高于无稀土高硅钢,在6.5%Si高硅钢添加稀土Y造成晶粒细化和有序度降低是其韧塑性提高的重要原因。