【摘要】：取向硅鋼是一種要求具有單一高斯織構({110}001)的軟磁材料,沿軋制方向表現(xiàn)出高磁感、低鐵損等特性,非常適于制備變壓器鐵芯。取向硅鋼的傳統(tǒng)生產(chǎn)流程一般分為高溫加熱和低溫加熱兩種工藝。高溫加熱工藝對制造設備要求苛刻、成材率低、能耗大、成本高；低溫加熱工藝則對滲氮工序要求苛刻,滲氮的均勻性直接決定了磁性能的優(yōu)劣。兩種工藝流程的共性問題是工序冗長,生產(chǎn)難度大,周期長,成本高。雙輥薄帶連鑄是一種具有短流程、近終形優(yōu)勢的前沿新技術,適于制備某些難變形、性能要求特殊的材料如取向硅鋼。但是,由于取向硅鋼制備技術保密性強,所以,在薄帶連鑄取向硅鋼制備工藝及組織演變研究方面鮮有報道。本研究在實驗室條件下采用薄帶連鑄技術制備出具有細小等軸晶組織的鑄帶坯和具有粗大柱狀晶組織的鑄帶坯。以此為原料,分別探索研究了一步冷軋法和兩步冷軋法制備取向硅鋼的工藝流程。另外,還探索研究了異步熱軋對取向硅鋼組織及織構演變的影響。利用金相顯微技術、X射線衍射技術、電子背散射衍射(EBSD)技術系統(tǒng)了研究了組織及織構的演變行為,利用透射電鏡(TEM)和電子探針(EPMA)技術研究了抑制劑演變行為。本文最大的貢獻是首次在國內(nèi)基于雙輥薄帶連鑄技術成功開發(fā)出制備取向硅鋼的工藝流程,證明了采用薄帶連鑄技術制備取向硅鋼是可行的。采用薄帶連鑄技術制備了初始組織分別為細小等軸晶和粗大柱狀晶的取向硅鋼鑄帶,厚度為3.0-4.0rmm。針對細小等軸晶鑄帶,設計了一步冷軋制備工藝,產(chǎn)品厚度為0.27mm,磁感(B8)為1.94T,針對粗大柱狀晶鑄帶坯設計了兩階段冷軋加中間退火的制備工藝,產(chǎn)品厚度為0.23mm,磁感(B8)為1.84T。一步冷軋工藝流程條件下,在鑄帶坯中就可以獲得高斯晶粒。冷軋組織中剪切帶較少,冷軋織構中0c纖維最強,γ纖維織構次強,其中γ纖維織構集中在{111}110組分；脫碳退火后主要織構為γ纖維織構(主要組分為{111}112),次強織構為沿法向旋轉(zhuǎn)近20。的偏轉(zhuǎn)α纖維織構(主要組分為{114}148)。兩步冷軋工藝流程條件下,一次冷軋組織中剪切帶明顯,冷軋織構中儀纖維最強,γ纖維織構次強(主要組分{111}110),中間退火后織構過渡到以{111}112為峰值的Y纖維織構以及以{114}148為峰值的偏轉(zhuǎn)a纖維織構；二次冷軋后γ纖維織構顯著增強,逐漸向{111}112組分過渡,α纖維織構減弱；脫碳退火后0[纖維織構基本消失,形成了完善的各組分強度相當?shù)摩美w維織構。以細小等軸晶組織的鑄帶坯為原料,采用一步冷軋法時,初次再結晶晶粒尺寸可以控制在13.9μm；以粗大柱狀晶組織的鑄帶坯為原料,采用兩步冷軋法時,初次再結晶晶粒尺寸可以控制在10.3μm。鑄帶坯冷速快,可有效抑制析出相的形成,保證Mn、S多以固溶狀態(tài)存在基體中,使鑄帶坯中僅形成少量的粗大MnTiS復合析出物。這為后續(xù)加工過程的抑制劑調(diào)控提供了便利。在兩種工藝流程條件下,發(fā)現(xiàn)抑制劑MnS均主要在熱軋和�；^程中沿晶界或位錯位置析出。大多數(shù)粒子的尺寸可控制在30～50nm,且分布較彌散。在脫碳退火過程中可有效抑制初次再結晶晶粒的長大,滿足二次再結晶的需要。異步熱軋對熱軋組織及織構演變具有顯著影響：異步熱軋可明顯細化組織,強化高斯織構,且異步快速輥側較慢速輥側更加明顯,使高斯取向晶�？尚纬捎跓彳埌逍牟�。本文在實驗室條件下成功試制0.27mm高磁感取向硅鋼和0.23mm普通取向硅鋼原型鋼,同時提供了取向硅鋼組織、織構及析出物等相關數(shù)據(jù),為以后深入研究制備工藝及組織演變規(guī)律,最終實現(xiàn)薄帶連鑄取向硅鋼工業(yè)化生產(chǎn),并形成具有自主知識產(chǎn)權的薄帶連鑄核心技術奠定了基礎。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG335;TG142.1

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