取向电工钢加工过程中第二相粒子的析出行为

利用场发射扫描电镜观察了以MnS为主要抑制剂的普通取向电工钢加工过程中第二相粒子的分布状态,统计了粒子面密度、平均尺寸以及相应的尺寸分布.结果显示,热轧加工造成了大量第二相粒子弥散、细小地析出,同时基体仍保持过饱和状态.冷轧变形会造成第二相粒子的回溶行为,而基体的过饱和状态会减弱回溶现象.中间退火与脱碳退火过程中会同时存在新粒子的形核及已析出粒子的粗化两个过程,而在最终二次再结晶升温阶段则以第二相粒子明显粗化为主.     

无取向磁性电工钢退火工艺研究

无取向磁性电工钢是一种应用范围极为广泛的金属功能材料,主要用于制作小型家电和大型变压设备的软磁合金材料,其用途广泛、节能环保、需求量大,是日常应用极为重要的功能材料.本文从无取向电工钢退火时间、温度对磁性的影响分析入手,区分温度对不同结构占有率以及时间对晶粒尺寸大小、变化的影响程度,研究认为纤维组织完全消失和(111)面组织状态构成较弱时,磁感处于最高点,而磁滞损耗与铁损同步降低,对组织结构影响不大.通过对课题的研究分析,力求为推动相关领域的实践发展做出有益的探索与尝试.     

电工钢磁性各向异性的预估

利用多晶材料织构取向分布函数(ODF)对单晶性质进行加权平均可有效预估其宏观磁性各向异性．运用ODF分析法对电工钢的磁感应强度进行了成功估算，并通过测定相同材质的多晶标样的磁感来确定计算所需的单晶性质．     

热轧卷取时间对新型冷轧无取向电工钢组织和性能的影响

研究了热轧卷取时间对无取向电工钢晶粒组织、织构演变、铁损和磁感的影响.结果表明,成品晶粒尺寸在120～140 μm之间,随卷取时间的增加,成品晶粒尺寸增大.成品织构主要由Y纤维,a纤维和高斯织构等构成.随着保温时间的增加,{111}＜110＞和{112}＜110＞织构强度降低.随卷取时间的增加,成品P1.5降低.热轧板最佳的卷取工艺为550 ℃保温2～3 h,电工钢的综合磁性能优良.     

循环应力对高牌号无取向电工钢磁性能的影响

以30WGP1600无取向电工钢为研究对象,采用磁性测量仪检测循环拉应力对试验钢磁性能的影响规律,利用Bitter粉纹法、EBSD和TEM等分析手段,分别观察了不同循环应力下试样的磁畴、织构和位错结构的变化特征。结果表明,最大循环应力Smax小于材料的弹性极限强度(300 MPa)时,去除应力后试验钢的磁性能基本恢复;Smax≥300 MPa时,试验钢的磁畴结构和织构发生变化,磁性能开始恶化,其铁损P1.0/50、矫顽力和饱和磁致伸缩系数均随着Smax的增大而增加,而磁感应强度B50则随之降低,并且变化速率均越来越快。     

不同晶体学平面对无取向电工钢电磁性能的贡献及其磁性各向异性

论证了不同晶体学平面对无取向电工钢电磁性能的贡献及其磁性各向异性.结果表明,不同晶面的这两项指标均与它们在极图上的位置有关,13个重要晶面对无取向电工钢磁感应强度的贡献依照以下次序降低: {100}-{310}-{411}-{521}-{210}-{110}、{431}、{321}和{211}-{221}-{332}-{433}-{111};而磁性各向异性则以{110}晶面最强,{111}晶面最弱,{111}晶面及其他晶面的磁性各向异性以{110}晶面的极点为中心呈放射递减状分布在反极图上.     

退火温度和Si含量对无取向电工钢磁特性的影响

结合磁性能测试和微观组织观察,研究了Si含量和再结晶退火温度对无取向电工钢冷轧板磁性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,两组Si含量不同的无取向电工钢的晶粒尺寸增大,磁畴移动更容易,最大磁导率μ_(max)增加,铁损P_(1.5/50)随之降低,而磁导率μ_(1.5/50)则呈现先增加后降低的趋势,在800℃左右达到最大值。而当退火温度一定时,钢中Si含量越高,其铁损P_(1.5/50)、磁感应强度B_(5000)和磁导率μ_(1.5/50)越低,且仅当退火温度高于800℃时,含Si量高的无取向电工钢的最大磁导率μ_(max)更大。根据电机设计要求,可选择合适的无取向电工钢成分和退火工艺,以获得最优综合磁性能。     

对冷轧无取向电工钢生产现状的综述

本文综述了国内冷轧无取向电工钢的发展现状,分析了国内冷轧无取向电工钢生产中存在的主要问题和与国外水平的差距,并对今后的发展方向进行了展望。     

双辊薄带连铸1.2%Si无取向电工钢组织和析出物

研究了双辊薄带连铸条件下,1.2%Si无取向电工钢初始组织和析出物形貌及分布规律.结果表明,在1 550℃浇注条件下,铸带经过空冷后以粗大的原始铸态铁素体组织为主,也有一部分相变产生的细小晶粒,晶粒尺寸范围为50~400μm.铸带中析出物为AlN和MnS,其中AlN析出分为高温析出和相变析出两种,高温析出AlN尺寸在0.5μm左右,相变析出AlN尺寸则在100 nm左右,二者对再结晶组织影响不大.MnS在铸带成型和成品退火过程中都有析出,尺寸范围为30~40nm.     

工业化研制薄板坯连铸连轧取向电工钢的组织和性能

采用薄板坯连铸连轧工业生产设备及常规取向硅钢生产技术开发了低成本取向硅钢生产技术,成品性能达到国家牌号标准30Q150.通过适当的热轧板退火处理可获得粗大的热轧板晶粒组织,这有利于促进抑制剂数量的增加及Goss织构的增强,使钢板磁性能提高到30Q140标准.     

取向硅钢常化过程析出物和组织演变规律

使用透射电镜(TEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)对取向硅钢热轧板常化过程中析出物和组织的变化进行了研究。结果表明,热轧及常化过程中都有大量细小的析出物析出,其中热轧板中主要是MnS和少量MnS与AlN的复合析出物;常化板中主要是AlN和少量MnS与AlN的复合析出物;且常化板中析出物数量比热轧板中析出物的数量高1~2个数量级,平均尺寸减小约16nm。热轧板的组织沿着厚度方向存在较大不均匀性,高斯织构主要存在于热轧板次表层的变形组织中,且强度约为2;常化热处理后试样厚度方向组织的均匀性变大且次表层可以得到细小均匀的晶粒组织,高斯织构依然存在于试样次表层但强度减小约为0.8。     

低温取向硅钢中第二相粒子的析出行为及热轧组织

研究了不同工艺生产的低温取向硅钢热轧板中第二相粒子的析出行为及其组织。结果表明,热轧板中的析出物除了弥散分布的纳米级球形或椭球形的Mn S、Cu2S外,还观察到与其形貌相似的Si O2、Al N和Si3N4及其复合在一起的复杂化合物。试样中微米级析出物主要为Si O2、Mn S、Cu2S和Al N的复合物,纳米级析出物主要为Al N、Si3N4、Mn S、Cu2S的复合物。热轧板中0.01~0.2μm的析出物数量最多,约占总数的99%。与常规热轧板相比,CSP试样中夹杂物面积密度较小,在大于1μm范围内其平均尺寸较大,会使得后期退火过程中二次再结晶不完整,影响产品磁性能。热轧板在垂直于轧向横截面上组织分布具有很大的差别,其中CSP试样组织相对比较均匀,不利于后续处理工艺中发展完善的二次再结晶织构从而获得良好的磁性能。     

强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响

借助透射电镜、维氏硬度仪及计算机模拟,研究了外加强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响。结果表明,试验钢分别在无磁场及外加磁场强度为12T的条件下于200℃回火60min时均有M3C型碳化物析出;在外加磁场作用下,试验钢中析出的M3C型碳化物数密度相比无外加磁场作用时的相应值显著增加,但试验钢显微硬度未发生明显改变。     

薄板坯连铸连轧流程试制含钒钛取向硅钢中氮化物析出相

通过热力学计算与模拟试验研究了含钒钛取向硅钢中氮化物析出相的析出规律与析出行为,并探讨了含钒钛元素的氮化物析出相作为薄板坯连铸连轧流程制备取向硅钢中辅助抑制剂的可行性.研究表明,在所冶炼的含钒钛取向硅钢的成分范围内,Ti N在钢液凝固末期便具备析出的热力学条件,而Al N与VN只可能在凝固后的α+γ或α+Fe3C两相区内析出.含钒钛取向硅钢中氮化物析出相以成分复杂的复合析出相为主,且随着钒钛加入量的增加,钢中抑制剂析出相总的分布密度由于含钒钛元素的氮化物析出相的增加而明显提高,使抑制剂抑制初次再结晶晶粒正常长大的能力得以加强,最终成品的磁感应强度值B8由1.857 T提升至1.898 T.同时,加入不高于0.007%的Ti与不高于0.005%的V不会影响中间脱碳退火工序的脱碳效果以及高温退火净化阶段硫、氮的脱除效果,其形成的含钒钛元素的纳米级氮化物析出相适合作为薄板坯连铸连轧流程制备取向硅钢的辅助抑制剂.     

CSP流程生产全工艺无取向电工钢

为了简化传统无取向电工钢的生产工艺,降低消耗,提高无取向电工钢的磁学性能,通过氧气顶吹转炉(BOF)—RH真空处理—LF精炼炉—薄板坯连铸连轧(CSP)—酸洗连轧—连续退火流程,成功开发了全工艺冷轧无取向电工钢50W800并实现了批量化生产。研制的50W800铁损P1·5/50<4·6W·kg-1,磁感应强度B50>1·71T,板形和表面质量良好,涂层具有优良的耐蚀性能和绝缘性能,能够满足电机行业的使用要求。     

新化合物Er5Co6Sn18的结构与磁电性能

对合成的三元化合物Er5Co6Sn18进行了研究。用X射线粉末衍射技术和Rietveld全谱图拟合法获得了化合物Er5Co6Sn18的晶体结构,该化合物为四方晶系,空间群为I41/acd,a=1.353 44(1)nm,c=2.699 28(2)nm,Z=8,Dcalc=8.807 g/cm3,为Tb5Rh6Sn18结构类型。在5～300 K温度范围对Er5Co6Sn18的磁性进行了测量,得到该化合物的顺磁居里温度约为-87.8 K,有效顺磁磁矩为12.8μB。电阻测量得到它的剩余电阻率为2.0。     

再结晶退火温度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

对冷轧及退火后无取向硅钢织构及磁性能的变化进行研究.借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量退火试样的极图,计算取向分布函数(ODF)和织构组分的体积分数,并利用TYU-2000M磁性能测量仪测量试样的磁性能.结果表明,810、840、880 ℃下退火3 min后,试样的再结晶均充分完成,且晶粒随着退火温度的升高而长大;退火后,试样中首先显现{111}〈112〉织构组分,且随退火温度的升高呈增强趋势;退火温度继续升高时,{111}〈110〉织构组分增强,一次再结晶后材料中出现{111}面织构,导致试样的磁感应强度B50降低,同时由于晶粒的长大使得试样的铁损P15减小.