高牌号无取向硅冷轧与再结晶织构的演变

摘要

无取向硅钢是电力、电子工业广泛应用的软磁材料，其中高牌号无取向硅钢主要用于制造大、中型电动机以及发电机的铁芯。由于这些设备能耗大，且大多处于连续、长周期运行状态，其工作效率的稍许提高即可节省大量能源，产生明显的经济效益和社会效益。因此，从节能的观点出发，提高磁感、降低铁损一直是硅钢研究领域的重要课题。硅钢磁性主要受成分、晶粒尺寸和织构影响，而成分和晶粒尺寸的优化已接近极限，但织构优化仍有较大空间。本文主要研究轧制方式和轧制温度对(Si+Al)含量大于3.0％的高牌号无取向硅钢织构演变和磁性能的影响。主要研究结果为: (1)分别研究了先100℃轧制再室温冷轧以及先室温冷轧后100℃轧制的方式下，Fe-3.0％Si-0.5％Al无取向硅钢轧制工艺对再结晶织构和磁性能的影响。结果表明，室温冷轧前或者后施加大于45％的100℃轧制可改善再结晶织构和磁性能，有利的λ(<100>//ND)织构显著增强。 (2)冷轧过程中加入回复退火，对Fe-3.0％Si-0.9％Al的无取向硅钢再结晶织构和磁性能影响明显。不同回复温度下再结晶织构主要为η(<100>//RD)、λ(<100>//ND)、γ(<111>//ND)纤维织构。且随回复温度提高λ织构增强，尤其是500℃退火显著增强九织构、减弱γ织构，从而明显增强500℃退火样品磁感。其原因为显著的回复可降低α和γ取向形变晶粒的储能差，从而达到减少γ再结晶晶粒形核，弱化γ织构并强化γ织构的作用。 (3)采用EBSD手段，对比分析了Fe-3.0％Si-0.5％Al和Fe-3.0％Si-2.5％Al无取向硅钢晶粒长大过程中λ织构的演变规律，实验表明强λ再结晶织构的形成主要是由于λ晶粒在刚完成再结晶阶段具有明显的尺寸优势，并且Al的增加可以显著增强3.0％Si无取向硅钢λ再结晶织构强度。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1高牌号无取向硅钢简介

1．1．1硅钢简介

1．1．2高牌号无取向硅钢简介

1．2硅钢的发展历程、性能及用途

1．2．1无取向硅钢的发展历程、性能及用途

1．2．2高牌号无取向硅钢的发展历程、性能及用途

1．3高牌号无取向硅钢磁性能与其影响因素

1．4冷轧与再结晶织构

1．4．1冷轧织构

1．4．2再结晶织构

1．5本论文主要研究内容

2．1实验原料

2．2实验设备及过程

2．2．1熔炼和铸造

2．2．2锻造或热粗轧

2．2．3热轧

2．2．4常化

2．2．5酸洗

2．2．6冷轧

2．2．7再结晶退火

2．3分析方法

2．3．1显微组织观察

2．3．2宏观织构测试分析

2．3．3 EBSD测试分析

第3章含Al3.0％Si无取向硅钢轧制工艺对再结晶织构和磁性能的影响

3．1引言

3．2轧制温度对无取向硅钢的再结晶织构和磁性能的影响

3．2．1热轧组织及织构

3．2．2冷轧板的再结晶组织、织构和磁性能

3．3冷轧工艺对无取向硅钢冷轧织构的影响

3．3．1热轧板组织与织构

3．3．2全温轧、70％W+L、45％W+L、20％W+L、全冷轧对冷轧织构的影响

3．3．3全冷轧、70％L+W、45％L+W、20％L+W、全温轧对冷轧织构的影响

3．4冷轧工艺对无取向硅钢再结晶织构和磁性能的影响

3．4．1全温轧、70％W+L、45％W+L、20％W+L、全冷轧对再结晶织构和磁性能的影响

3．4．2全冷轧、70％L+W、45％L+W、20％L+W、全温轧对再结晶织构和磁性能的影响

3．5退火温度对无取向硅钢薄带再结晶织构和高频磁性能的影响

3．5．1 Fe-3．0％Si-0．5％Al薄带的再结晶织构和高频磁性能

3．5．2 Fe-3．0％Si-2．5％Al薄带的再结晶织构和高频磁性能

3．6讨论

3．6．1轧制温度对成品织构的影响

3．6．2冷轧工艺对冷轧织构和再结晶织构以及磁性能的影响

3．6．3退火温度对无取向硅钢薄带的成品织构和磁性能的影响

3．7本章小结

第4章含Al3．0％Si无取向硅钢{001}再结晶织构演变及其形成机制

4．1．1热轧织构及其沿板厚梯度分布

4．1．2冷轧织构及其沿板厚梯度分布

4．1．3再结晶织构及其沿板厚梯度分布

4．2{001}再结晶织构的形成机制

4．3讨论

4．4本章小结

第5章结论

参考文献

致谢