薄带连铸中低牌号无取向硅钢再结晶及析出行为研究

摘要

目前，我国中低牌号无取向硅钢面临的问题主要是产能过剩，高效率电工钢仍需要进口，因此提高成品质量、降低生产成本意义重大。本文以薄带连铸1.3％Si以及常规流程0.4％Si无取向硅钢为材料，探究了薄带连铸、快速热处理、热轧和常化工艺对无取向硅钢再结晶、析出、织构以及磁性能的影响。本论文的主要结论有: (1)铜辊铸带T14的晶粒尺寸远低于钢辊铸带G14，冷轧后变形储能大，退火过程中形核率和再结晶速度大。铜辊铸带中大量固溶的第二相粒子会在冷轧退火后聚集析出，阻碍晶粒长大，恶化成品磁性能。大的薄带组织在冷轧退火后利于Goss以及Cube晶粒形核长大，利于改善成品织构，提高产品的磁性能。 (2)在快速热处理过程中，高的热处理温度一方面粗化已有的析出物，另一方面促进基体中第二相析出。缓慢升温时，随着等温时间的延长，再结晶速度减小;快速升温时，再结晶温度提高，再结晶速度增大，促进第二相粒子大量析出，利于Goss取向晶粒形核，{110}面晶粒所占比例增加。 (3)对于热轧+冷轧的轧制工艺，随着热轧温度升高以及压下量的增大，成品板的磁性能不断改善。热轧过程促进第二相析出，已经析出的第二相在常化以及冷轧退火中继续长大，使得冷轧退火后成品的细小析出减少，利于产品磁性能。随着热轧压下量增加，{110}面晶粒比例增加，{100}面晶粒减少。在950℃热轧时，成品磁性能最好，铁损最低4.028W/kg，磁感最高1.795T。 (4)对热轧板进行常化处理可以发现，常化后，成品板中γ织构减弱，旋转立方{001}<110>织构增强，随着常化温度的增加，成品板晶粒尺寸以及析出物得到有效粗化，磁感上升、铁损下降。1000℃退火时，MnS形核率达到最大，大量细小MnS析出，恶化成品的磁性能。

目录

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摘要

第1章绪论

1．1电工钢简介

1．1．1国内外电工钢发展简介

1．1．2无取向硅钢的生产方向

1．1．3无取向硅钢的生产工艺

1．2无取向硅钢的磁性能

1．2．1无取向硅钢的铁损和磁感

1．2．2磁性能的影响因素

1．3无取向硅钢的析出

1．3．1析出物的种类

1．3．2析出物的影响

1．3．3析出物的处理方法

1．4无取向硅钢的再结晶过程

1．4．1再结晶过程

1．4．2第二相粒子对再结晶过程影响

1．4．3再结晶织构

1．5本文的研究背景和研究内容

1．5．1研究背景

1．5．2研究内容

第2章连铸薄带组织对再结晶、析出物以及磁性能的影响

2．1实验材料和实验方法

2．1．1实验材料

2．1．2实验方法

2．2金相组织分析

2．2．1铸带原始组织分析

2．2．2冷轧退火再结晶行为

2．2．3退火组织分析

2．3初始组织对析出物的影响

2．3．1铸带析出物

2．3．2成品析出物

2．4初始组织对织构的影响

2．4．1铸带织构分析

2．4．2再结晶织构分析

2．4．3成品织构分析

2．5初始组织对磁性能的影响

2．6本章小结

第3章快速热处理工艺研究

3．1实验方法

3．1．1实验材料

3．1．2实验工艺

3．2再结晶过程

3．3热处理温度对再结晶的影响

3．3．1温度对再结晶率的影响

3．3．2等温过程再结晶动力学

3．3．3温度对析出物的影响

3．4保温时间对再结晶的影响

3．4．1保温时间对再结晶率的影响

3．4．2等温时间对析出物的影响

3．5升温速度对再结晶的影响

3．5．1升温速度对再结晶率的影响

3．5．2再结晶动力学

3．5．3升温速度对析出物的影响

3．6再结晶过程织构分析

3．6．1等温时间对再结晶织构的影响

3．6．2升温速度对再结晶织构的影响

3．7本章小结

第4章热轧工艺对薄带连铸无取向硅钢的影响

4．1实验方法

4．1．1实验材料

4．1．2实验工艺

4．1．3相图分析

4．2热轧和常化后的组织及析出物研究

4．2．1热轧对铸带组织的影响

4．2．2热轧对铸带析出物的影响

4．3热轧对成品板组织、析出的影响

4．3．1热轧对成品板组织的影响

4．3．2热轧对成品板析出物的影响

4．4热轧对织构的影响

4．4．1热轧对铸带织构的影响

4．4．2热轧对成品织构影响

4．5热轧对成平板磁性能的影响

4．6本章小结

第5章常规流程Fe-0.4％Si无取向硅钢热处理工艺研究

5．1热轧板材料和组织

5．1．1实验材料

5．1．2实验工艺

5．1．3相图分析

5．2常化对热轧无取向硅钢组织和析出物的影响

5．2．1常化对热轧板组织的影响

5．2．2冷轧退火再结晶组织

5．2．3常化对成品板组织影响

5．2．4常化对析出物的影响

5．3织构分析

5．3．1热轧板宏观织构分析

5．3．2冷轧板宏观织构分析

5．3．3常化对成品板织构的影响

5．4常化和退火工艺对磁性能的影响

5．4．1常化工艺对成品磁性能的影响

5．4．2退火温度对产品磁性能的影响

5．5本章小结

第6章结论

参考文献

致谢