Nb对Fe-3%Si取向硅钢动态回复行为的影响

通过Gleeble-3500热模拟试验机,测定了2种含铌和不含铌取向硅钢在变形温度为1100、1000、900℃,变形速率为0.5、2 s-1的真应力-真应变曲线。通过线性回归分析,计算出了两种试验钢的变形激活能Q分别为271、232 kJ/mol,构建了高温变形条件下的流变应力本构方程。综合真应力-真应变曲线以及流变应力本构方程,分析了Nb元素对取向硅钢动态回复的影响,结果表明,Nb溶质原子和Nb的碳氮化物共同作用,有效延缓了Fe-3%Si钢的动态回复行为。

Fe-3%Si-0.09%Nb取向硅钢热轧和常化过程组织及织构的演变

采用OM、EBSD技术研究了Fe-3%Si-0.09%Nb取向硅钢热轧和常化过程中组织及织构的演变。结果表明,热轧板沿厚度方向组织不均匀,而沿轧制方向表层及中心层晶粒尺寸分布相对均匀,次表层不均匀;常化板不同厚度处各层晶粒均发生了再结晶,晶粒分布均匀,且均有所长大,沿厚度方向组织不均匀性明显。热轧板表层以Goss织构、黄铜织构和铜型织构为主,Goss织构沿厚度方向取向密度逐渐减弱。常化板继承了热轧板织构组分,但织构锋锐度有所降低。Goss织构在热轧板表层具有最大取向密度f(g)=6.8290,而常化板则在次表层,f(g)=4.0477。

薄带铸轧流程制备含钇3%Si取向硅钢的组织和织构研究

通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃7 min和1100℃10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明:与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。

中间退火温度对Fe-3wt%Si取向硅钢抑制剂演变的影响

在实验室模拟CSP工艺采用二次冷轧制备了Fe-3wt%Si取向硅钢,研究了取向硅钢制备过程中,中间退火温度对抑制剂演变的影响。结果表明,中间退火温度为940℃时,中间退火和脱碳退火后试验钢中析出抑制剂尺寸更加细小,分布更加弥散,数量更多;高温退火后,抑制剂析出明显减少,只有少量粗大未熔析出,析出物大多为不规则的(Al,Si)N及(Cu,Mn)S复合析出。

温轧Fe-3%Si硅钢带的组织和性能

采用热轧-温轧工艺制备了表面质量良好的0.35 mm厚的Fe-3%Si硅钢带。对热轧、温轧以及退火试样进行显微组织观察,运用TEM观察析出物在热轧、温轧、退火时的析出特点,同时测量了该合金温轧薄板的磁性能。研究表明,热轧时析出物较多,大多为细小弥散的Cu Mn S化合物,平均析出大小为43 nm,分布密度约1.5×10^(10)个/cm^2。析出物在退火后较多,主要也是Cu Mn S化合物,平均尺寸大小为52.9 nm,分布密度约2.5×10^(10)个/cm^2,相对于热轧,析出粒子更大更均匀,抑制晶粒长大作用明显。通过热轧-温轧-退火工艺制备的Fe-3%Si薄板板材成形性和表面质量较好,磁感应强度为1.78 T,铁损为3.229 W/kg。

Fe-1%Si无取向硅钢全流程微结构和织构演变

使用背散射电子衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)技术,研究了Fe-1%Si无取向硅钢在热轧-卷取-冷轧-退火全流程中的微结构和织构演变。结果表明,卷取过程热轧板发生回复和晶粒长大,小角晶界含量降低,表层等轴晶和中心再结晶晶粒均发生长大;热轧组织经冷轧转变为带状。退火后成品为粗大等轴晶组织,小角晶界仅为17.81%。热轧-卷取-冷轧过程中,Fe-1%Si硅钢以α取向({hkl}<110>)轧制织构为主,卷取过程中α取向线强度略有降低,冷轧剧烈变形后增至最大值;退火后主要织构类型转变为γ取向({111}<uvw>)退火织构。

平面流铸熔潭行为的数值模拟

平面流铸技术在制备无取向硅钢薄带应用方面尚处于起步阶段,为解决这一过程中工艺参数难以确定的问题,本文针对无取向硅钢Fe-3.0%Si平面流铸过程中的气-液两相流动、传热和凝固行为建立了三维数学模型,分析该过程中熔潭的形成过程以及速度场、温度场随时间变化,并探讨了工艺参数对带材厚度和熔潭达到准稳态时间的影响。结果表明,熔潭在达到稳定状态后,上弯月面呈C形,下弯月面呈斜坡状。在熔潭形成过程中,熔潭周围和内部会产生回流现象,这有利于熔潭的散热;在平面流铸过程中,薄带厚度随着喷注速度、喷嘴宽度和喷嘴-冷却辊间距增大而增大,随着冷却辊转速增大而减小,熔潭达到准稳态时间则均随着这些参数的增大而延长。