低温Hi-B钢高温退火时Als和加热气氛对二次再结晶的影响

质量分数分别为221×10^(-6)和285×10^(-6)的两种酸溶铝(Als)的钢样,在650~1190℃时分别采用75%N_(2)+25%H_(2)、50%N_(2)+50%H_(2)、25%N_(2)+75%H_(2)三种加热气氛进行退火试验。结果发现:当Als较低时,随着高温退火氛围中H_(2)比例的升高,磁性能降低;当Als较高时,随着高温退火氛围中H_(2)比例的升高,磁性能升高。分析认为主要是因为高温退火氛围对抑制剂的数量和尺寸产生了一定影响。当Als较低时,由于渗氮后形成的AlN或(Al,Si)N无论数量和尺寸都偏小,抑制剂的抑制能力较小,当高温退火采用较高比例N_(2)时,会进一步促进N向钢基体中的渗入,一方面可以促进AlN或(Al,Si)N的进一步析出,另一方面可以使细小的AlN或(Al,Si)N粒子粗化,进而增强抑制能力。而随着H_(2)比例的提高,这种作用逐步减小,当H_(2)达到一定比例后抑制剂分解速度加快,抑制剂抑制能力减小,二次再结晶温度降低,二次再结晶不易完善。Als较高时,渗氮后形成的AlN或(Al,Si)N数量较多、尺寸偏大,高温退火氛围中N_(2)比例较高时虽然会促进抑制剂的进一步析出,但更多会促使抑制剂粒子的粗化,造成二次再结晶温度降低。

国外采用板坯低温加热工艺生产Hi-B取向电工钢最新进展

根据新日铁、JFE及浦项等国外钢铁公司2008年以来在日本专利局、欧洲专利局(EP)及世界知识产权组织(WIPO)申请公开的有关生产Hi-B取向电工钢典型专利技术,概述了近年来国外大型钢铁企业采用低温板坯加热(坯加热温度<1 280℃)技术生产Hi-B取向电工钢主要技术重点,即将调节关键化学成分Al、N、Sn及Sb等与工艺改进相结合。最后介绍了国外大型钢铁企业采用低温板坯加热技术生产Hi-B取向电工钢实例。

模拟CSP工艺制备Hi-B钢初次再结晶组织织构的研究

在实验室模拟CSP工艺试制了Hi-B钢,对不同退火时间下的初次再结晶试样进行了金相组织观察,并采用EBSD技术观察试样的微观织构,研究了Hi-B钢初次再结晶退火过程中组织及再结晶织构的演变行为。结果表明,Hi-B钢在830℃退火时仅15 s完成初次再结晶,在初次再结晶的开始阶段,主要织构为酌织构、α织构及微弱的Goss织构。随着退火时间的延长,织构类型与数量发生变化,移1晶界比例逐渐减小,移3-移9晶界比例变化不大,同时,晶粒取向差的分布转变为以大角度晶界为主。

日本改善Hi-B硅钢性能的新举措

新举措包括:(1)激光束照射降低铁损;(2)添加Bi作为副抑制剂;(3)提高板坯质量;(4)一次冷轧。

CSP工艺Hi-B钢冷轧织构分析

采用X-射线衍射分析技术测量了CSP工艺Hi-B钢在不同压下率、不同厚度处的冷轧织构,分析了样品在冷轧过程中织构的演变过程以及不同厚度处织构的差别。结果表明,冷轧织构主要由α(<110>//RD)和γ(<111>//ND)组分构成,不同压下率、不同厚度处的织构强度存在很大差异。冷轧板继承了热轧基板的织构分布情况,但α、ε和γ纤维织构均发生了转变。

Hi-B电工钢长条状二次再结晶晶粒的形成(英文)

热轧是Hi-B电工钢生产中控制织构及析出的最重要环节之一。研究中观察到,与大生产热轧板相比,实验室热轧很容易导致二次再结晶退火后出现沿轧向生长很长的长条晶。为澄清其形成机制,本文对比研究了大生产和实验室热轧及退火后样品中的组织形貌、织构及析出。结果表明,初始粗大晶粒、低的热轧压下量及低的终轧温度导致析出提前发生并沿轧向分布造成二次再结晶退火后长条晶粒及细小的线晶的出现。

常化和冷轧工艺对Hi-B 钢初次再结晶晶粒尺寸的影响

在Hi-B发生二次再结晶的过程中,二次再结晶的开始温度是影响能否发展完善的二次再结晶的一个重要控制因素,而初次再结晶晶粒尺寸的大小又是影响着二次再结晶开始温度的一个重要参数。因此为了获得完善的二次再结晶,需要把脱碳退火中发生的初次再结晶晶粒尺寸控制在一个目标范围之内。影响初次再结晶晶粒尺寸的因素主要有成分、常化工艺、冷轧的时效温度以及脱碳退火工艺等,其中成分和脱碳退火温度对初次再结晶晶粒大小的影响较为直接,因此本文未加以分析,主要对常化和冷轧工艺对Hi-B钢初次再结晶晶粒尺寸的影响进行了探讨。试验分析得出,常化和冷轧工艺的匹配性是控制初次再结晶晶粒大小的关键。

冷轧压下率对Hi-B高磁感取向硅钢初次再结晶织构的影响

模拟CSP Hi-B钢(/%:0.05C,0.20Mn,3.47Si,0.001 5S,0.007P,0.027Al,0.006 0N)窄带制造流程为25 kg真空感应炉熔炼-浇铸成40 mm×85 mm扁锭-热轧2.5 mm板-930℃常化处理-冷轧成0.6 mm(76%),0.4mm(84%),0.3 mm(88%)和0.2 mm(92%)薄板-830℃5 min初次再结晶退火。、采用X-射线衍射测量技术(XRD)对初次再结品退火后的试样进行织构分析。结果表明,初次冉结晶退火后,GOSS织构主要形成于次表层,有少量的GOSS织构存存于76%压下量的1/4层;随压下量的增加,α纤维织构中的{112}〈1 10〉和{001}〈110〉取向强度逐渐减弱,而γ纤维织构中的{111}〈112〉和{11 1}〈110〉取向强度先增强后减弱;在压下量为88%时,γ纤维织构强烈向{111}〈112〉取向集中,强度达到最大,最有利于GOSS织构的形成。

脱碳退火工艺对含铌Hi-B钢组织与织构的影响

借助红外碳硫分析及EBSD技术,研究了含铌Hi-B钢在不同脱碳退火工艺处理后的碳含量及织构变化。结果表明,当炉内气氛和露点温度一定时,含铌Hi-B钢中碳含量随着脱碳温度的升高而下降,随着保温时间的延长先下降,180s以后基本稳定;经850℃×180s工艺退火后钢样的脱碳效果最佳,钢中碳含量为0.0037%。退火试样中均主要含有{411}<148>、{111}<112>和{111}<110>织构组分,少量的Goss晶粒零散地分布在{111}<112>或{411}<148>晶粒之间。此外,有利于Goss晶粒异常长大的Σ9及Σ13b晶界的数量,随着脱碳保温时间的延长大致呈增加的趋势,随着脱碳温度的升高先增加后减少,即在840℃退火后出现极大值。

脉冲磁场对Hi-B钢初次再结晶织构的影响

采用原位连续检测的方法研究了脉冲磁场对高磁感取向硅钢(Hi-B钢)初次再结晶晶粒尺寸和织构的影响。结果表明,冷轧Hi-B钢760℃退火过程中,施加1.5 T脉冲磁场在一定程度上促进了晶粒再结晶长大过程,再结晶平均晶粒尺寸增长速率大于普通退火试样;脉冲磁场的施加不改变主要织构类型,退火后主要织构依然为γ织构;脉冲磁场使织构强度降低,且抑制γ织构的发展,促进Goss织构和{001}<110>织构的发展。

Hi-B钢热轧过程中静态再结晶行为的研究

采用Thermecmaster-Z热模拟试验机对Si含量为3%的Hi-B钢进行两道次压缩试验,通过分析不同实验条件下的应力-应变曲线和金相组织,研究了硅钢在热轧过程中的静态软化行为。结果表明:硅钢的组织主要是铁素体和少量的奥氏体。在变形后的保温过程中,一方面铁素体发生静态回复和静态再结晶以消除加工硬化;另一方面弥散分布的奥氏体对铁素体晶粒有钉扎作用以阻碍铁素体晶粒长大。

常化工艺对低温Hi-B钢初次及二次再结晶的影响

在实验室条件下模拟CSP工艺制备Hi-B钢,借助EBSD和XRD技术对常化工艺下Hi-B钢初次及二次再结晶组织与织构的演变规律进行了研究。结果表明:常化处理使热轧时基本不析出的AlN粒子大量析出,这种变化对Hi-B钢初次再结晶组织与织构没有明显影响,却大幅度提高了二次再结晶晶粒尺寸,有利于形成锋锐的Goss织构。

模拟CSP试制0.42%Cu Hi-B钢初次再结晶退火工艺试验

试验0.42%Cu Hi—B钢(/%:0.10C,3.25Si,0.16Mn,0.019P,0.011S,0.021Als,0.42Cu)由实验室感应炉熔炼,浇铸成15 kg锭,开坯成60 mm方坯,再经5道次热轧成3.95 mm板;试样为经压下率88%的0.48 mm冷轧板。冷轧板经830、850、870℃,3、5、7 min退火。对退火后的样品进行组织检验以及织构分析。实验结果表明,850℃5 min退火时,样品平均晶粒尺寸为14.49μm,偏差角为15°时,{111}<112>、{111}<110>等有利织构含量较多,而{001}<110>、{110}<112>等不利织构含量较少。850℃5 min退火为本实验冷轧板的最佳初次再结晶退火工艺。

含铌Hi-B钢织构的演变

以两种含Nb量不同的Hi-B钢为研究对象,借助OM、SEM及XRD研究了试验钢在常化、冷轧及脱碳退火过程中织构的演变规律。结果表明,两组试验钢常化板沿板厚方向存在织构差异,表层及次表层主要为{110}<112>、{112}<111>及Goss织构组分,中心层以{001}<110>、{111}<112>及{112}<110>织构组分为主,除次表层Goss织构外,低Nb钢中各织构组分含量均高于高Nb钢;冷轧过程中,{112}<111>和{110}<001>织构转变为{111}面织构,{112}<110>织构转向{001}<110>织构,高Nb钢中各织构组分含量均高于低Nb钢;脱碳退火过程中,两组试验钢中均形成了较强的{111}面织构,高Nb钢中含有更强的{111}面织构和更弱的Goss织构组分,并且Goss晶粒与{111}<112>晶粒之间的取向差更接近Σ9晶界。

初次再结晶退火对模拟CSP含Cu Hi-B硅钢组织和织构的影响

在实验室用模拟CSP工艺试制Hi-B高磁感取向硅钢薄板（/%：0.07C,3.02Si,0.13Mn,0.020P,0.006S,0.21Cu,0.025Cr,0.016A1,0.004Sn）,该钢经25 kg真空感应炉熔炼,铸成41 mm×120 mm板坯-热轧成2mm板-1 120℃常化-冷轧成0.27 mm薄板。研究了830~870℃,3~7 min退火对再结晶组织和织构的影响。结果表明,0.27 mm含Cu Hi-B高磁感取向硅钢板的合适退火工艺为830℃5 min,其平均晶粒尺寸为15.6μm,不利织构{111}〈110〉和{001}〈110〉含量较低,有利织构{111}〈112〉分布合理,有利于在二次再结晶退火过程形成良好的高斯组织。

Hi-B钢中抑制剂的析出行为

利用透射电镜和场发射扫描电镜研究了Hi-B钢热轧、常化和二次再结晶退火过程中抑制剂的析出情况,研究表明:热轧后抑制剂沿板厚度方向存在梯度分布现象,即表层再结晶组织、次表层(过渡层)、中心层形变组织中析出相尺寸和体积百分数存在差异;常化处理不会改变析出相的分布,但促进了AlN的析出,且调整了析出相尺寸的分布;在二次再结晶退火过程中,N2/H2混合气氛下,抑制剂不易熟化、分解,一直保持强的抑制效果,致使二次再结晶开始温度滞后至1013℃。

Hi-B钢CSP热轧板的晶粒取向特征

借助金相显微镜和EBSD技术观察了紧凑式带钢(CSP)工艺生产的热轧Hi-B钢板的显微组织和晶粒取向分布情况,分析了晶粒取向的演变过程。结果表明:与传统厚板坯工艺生产的Hi-B钢相比,CSP工艺生产的Hi-B钢热轧组织更加细小均匀,在压下量不足的情况下可以在热轧板表层产生少量较为严格的取向Goss晶粒;CSP工艺生产的Hi-B钢热轧板织构强度比用传统厚板坯生产的热轧板织构强度高,表层以{110}面织构为主,同时含有少量Goss织构、黄铜织构和铜型织构等。较高取向度的Goss晶粒与黄铜晶粒和铜型晶粒相邻。中心层主要为轧制变形晶粒,织构组分聚集在α取向线上,其中{112}<110>织构组分强度最高。

高效Hi-B电磁钢板的发展及应用

介绍Hi-B电磁钢板的特性及开发史 。

板坯高温加热制造Hi-B取向硅钢

热轧前，板坯进行两阶段加热，即，煤气加热炉加热阶段和电磁感应加热炉加热阶段，前者温度范围为1000～1170℃，这时的保护气氛为O2≤2％；后者温度范围为1380～1470℃，这时的O2浓度为≤3000ppm，保温时间为5～25min。高温高效加热需满足条件：20≤X·[ω／（T＋273）]^1/2≤60（1＋Q／P）。

温轧Hi-B取向硅钢的组织及性能

一、引言 Hi—B钢是目前生产的高磁感取向硅钢,文献介绍了合金元素的作用,加工工艺及组织性能等。由于含硅量高达3.25％,成品薄至0.25～0.30mm,冷轧很困难。为此,人们探索了温轧工艺,它不仅有利于提高取向钢的成材率,同时获得了更高的磁性能。本文在对温轧Q11取向硅钢研究的基础上,对温轧Hi—B钢的组织及性能进行了探索。