發(fā)布時(shí)間：2018-04-25 04:25

  本文選題：高硅電工鋼 + 織構(gòu)��； 參考：《北京科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：高硅電工鋼(Fe-6.5wt%Si合金)具有磁導(dǎo)率高、矯頑力小、鐵損低、磁致伸縮系數(shù)幾乎為零等特點(diǎn),是高性能電機(jī)和變壓器、低噪音低能耗電器以及高頻扼流圈等設(shè)備或器件的關(guān)鍵材料�？棙�(gòu)是影響電工鋼磁性能的主要因素之一,合適的織構(gòu)有利于電工鋼磁感應(yīng)強(qiáng)度的提高和鐵損的降低。對(duì)于取向電工鋼,要求其沿軋制方向?yàn)閺?qiáng)001織構(gòu)；對(duì)于無(wú)取向電工鋼,其理想織構(gòu)是{100}織構(gòu)。目前,商業(yè)化化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝尚不能生產(chǎn)強(qiáng)001織構(gòu)取向高硅電工鋼,而無(wú)取向高硅電工鋼產(chǎn)品也不具備強(qiáng){100}織構(gòu),導(dǎo)致帶材的磁感應(yīng)強(qiáng)度較低且鐵損較大。因此,明確高硅電工鋼凝固-軋制-退火過(guò)程中的組織和織構(gòu)演變規(guī)律,以及組織和織構(gòu)對(duì)磁性能的影響規(guī)律,實(shí)現(xiàn)高硅電工鋼帶材再結(jié)晶組織和織構(gòu)的有效控制,是開(kāi)發(fā)高性能取向和無(wú)取向電工鋼制備新技術(shù)的關(guān)鍵。本文較為系統(tǒng)地研究了高硅電工鋼{100)織構(gòu)在軋制和退火過(guò)程中的遺傳規(guī)律、{100}和001再結(jié)晶織構(gòu)的形成機(jī)制、晶界對(duì)再結(jié)晶織構(gòu)的影響規(guī)律、晶粒尺寸和織構(gòu)對(duì)磁性能的綜合作用規(guī)律。本文的結(jié)果可為高磁感、低鐵損無(wú)取向和取向高硅電工鋼制備提供理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明,柱狀晶組織高硅電工鋼采用長(zhǎng)軸平行于軋向方式軋制(初始{100}織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)為40--49%)時(shí),軋制織構(gòu)沿γ和λ取向線演變,無(wú)a取向線織構(gòu),退火后可形成體積分?jǐn)?shù)達(dá)47.3%的強(qiáng){100)再結(jié)晶織構(gòu),表現(xiàn)出良好的{100}織構(gòu)遺傳特性,其原因在于柱狀晶組織高硅電工鋼幾乎沒(méi)有橫向晶界,軋制試樣具有較低的位錯(cuò)密度和形變儲(chǔ)能,有利于在退火時(shí)形成{100}再結(jié)晶織構(gòu)。再結(jié)晶織構(gòu)對(duì)高硅電工鋼鐵損的影響較小,而晶粒尺寸的影響較大；磁感應(yīng)強(qiáng)度隨{100}和001再結(jié)晶織構(gòu)的增強(qiáng)而提高,隨平均晶粒尺寸的增大而降低,其中再結(jié)晶織構(gòu)對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響程度顯著大于平均晶粒尺寸。對(duì)于{100}織構(gòu)無(wú)取向電工鋼,0.2～0.4mmm厚高硅電工鋼獲得鐵損P10/50最低值的平均晶粒尺寸約為536～615μm,大于普通硅含量電工鋼的平均晶粒尺寸100～200μm。柱狀晶組織高硅電工鋼采用長(zhǎng)軸平行于軋向的方式軋制(97%變形量)和退火(1000℃ 1h)后的帶材,經(jīng)5%至40%變形量的二次冷軋和1000℃ 1h退火,所制備的試樣具有強(qiáng)001再結(jié)晶織構(gòu)。同時(shí),隨著二次冷軋變形量的增大,退火試樣的001織構(gòu)先增強(qiáng)后減弱,在變形量為30%時(shí)獲得峰值。即采用合適的二次冷軋可顯著增強(qiáng)高硅電工鋼帶材中的001織構(gòu)。對(duì)于相同二次冷軋變形量(30%)的試樣,隨著退火溫度從1000℃提高至1300℃(保溫時(shí)間均為1h),001織構(gòu)從20%增強(qiáng)至34%；在1300℃退火溫度下,隨著保溫時(shí)間從1h延長(zhǎng)至5h,001織構(gòu)從34%增強(qiáng)至44%。其中,1300℃5h退火的高硅電工鋼帶材中的立方和高斯織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)分別為23%和21%。根據(jù)以上結(jié)果,利用柱狀晶組織高硅電工鋼軋制和退火過(guò)程中{100}織構(gòu)的遺傳特性,通過(guò)定向凝固-軋制-退火參數(shù)控制,制備了0.2～0.4mm厚的高磁感、低鐵損無(wú)取向高硅電工鋼帶材。其中,0.2mmm厚帶材退火后的最高磁感應(yīng)強(qiáng)度B8為1.38T,最低鐵損P10/50為0.5W/kg,P10/400為6.3W/kg;0.3mm厚帶材退火后的最高磁感應(yīng)強(qiáng)度B8為1.43T,最低鐵損P10/50為0.6W/kg,P10/400為7.7W/kg。利用立方和高斯取向再結(jié)晶晶粒在退火過(guò)程中的形核和表面能優(yōu)勢(shì),通過(guò)控制二次冷軋和退火條件,制備了0.14mm厚強(qiáng)001織構(gòu)取向高硅電工鋼帶材,帶材的最高磁感應(yīng)強(qiáng)度B8為1.40T,最低鐵損P10/50為0.4W/kg,P10/400為5.9W/kg。
[Abstract]:High - silicon electrical steel ( Fe - 6.5 wt % Si alloy ) has the characteristics of high magnetic permeability , low coercive force , low iron loss , almost zero magnetic expansion coefficient , etc . It is one of the main factors that affect the magnetic properties of electric steel .
This paper studies systematically the evolution of microstructure and texture of high - silicon electrical steel ( 100 ) in the process of rolling and annealing , and the effect of microstructure and texture on magnetic properties . The results show that the microstructure and texture evolution law of high - silicon electrical steel strip in the process of rolling and annealing is the key to the development of high - performance oriented and non - oriented electrical steel .
The results show that the average grain size is about 536 锝，

本文編號(hào)：1799756