含Cu低溫取向硅鋼熱軋過程抑制劑析出行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 05:43
現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開電力這一重要能源,取向硅鋼是電力系統(tǒng)中重要的軟磁材料,這主要得益于的成品取向硅鋼中的強(qiáng)Goss織構(gòu),而想要獲得鋒銳Goss織構(gòu)的條件之一就是在鋼中存在細(xì)小彌散的第二項(xiàng)質(zhì)點(diǎn)以抑制初次晶粒的長(zhǎng)大。高溫生產(chǎn)取向硅鋼的傳統(tǒng)工藝主要采用MnS和AlN作為抑制劑,其缺點(diǎn)明顯,能源消耗大,污染嚴(yán)重。因此以Cu2S作為主要抑制劑的低溫取向硅鋼逐漸推廣,目前已知Cu2S粒子主要在熱軋階段析出,但對(duì)于熱軋過程各個(gè)道次中抑制劑的析出行為研究還較少。本文通過模擬熱軋實(shí)驗(yàn)的方式,研究熱軋過程中各個(gè)道次抑制劑的析出情況,為現(xiàn)場(chǎng)熱軋工藝的改進(jìn)提供一定的數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)某鋼廠的含Cu低溫取向硅鋼的熱軋過程進(jìn)行研究。通過熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)單分析實(shí)驗(yàn)鋼中的抑制劑析出行為,并在實(shí)驗(yàn)室通過二輥軋機(jī)對(duì)兩種成分取向硅鋼開展熱軋模擬試驗(yàn),通過箱式爐進(jìn)行板坯加熱模擬實(shí)驗(yàn)。利用透射電子顯微鏡表征實(shí)驗(yàn)鋼的抑制劑析出的類型、尺寸與分布,利用蔡司金相顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)鋼的組織演變行為,通過EBSD分析粗軋后實(shí)驗(yàn)鋼中的高斯晶粒分布及晶界分布情況。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)鋼熱軋...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
取向硅鋼熱軋板不同厚度處取向函數(shù)分布圖(φ2=45°)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-單元素抑制劑主要有Sn、Sb、N、B、S等。Sn在取向硅鋼中的添加量一般小于0.10%,在熱軋后的卷取及�;^程中,Sn會(huì)沿晶界析出,從而達(dá)到抑制效果,并且在一些研究中表明Sn的加入可以使其他析出相粒子細(xì)化,從而使最后高溫退火過程中二次再結(jié)晶更加完善,提高磁性能[54,55]。Sb在取向硅鋼中的添加量一般小于0.03%,其在硅鋼中的作用與Sn類似,日本川崎公司采用MnSe+Sb的抑制劑方法指出了磁性能達(dá)到Hi-B水平的取向硅鋼,但Sb會(huì)阻止脫碳。B可以起到強(qiáng)化晶界的作用,防止裂紋擴(kuò)展[56],美國(guó)ALC公司曾以N+B+S做為抑制劑制備硅鋼,但由于性能不穩(wěn)定,此法現(xiàn)在以很少采用。1.4取向硅鋼的生產(chǎn)工藝取向硅鋼的生產(chǎn)過程主要包括熱軋、常化、冷軋、脫碳退火和最終退火等,如圖1.2所示。圖1.2傳統(tǒng)取向硅鋼生產(chǎn)工藝流程圖熱軋過程又分為粗軋與精軋,對(duì)于粗軋來說,為保證熱軋階段細(xì)小抑制劑的析出必須嚴(yán)格控制各道次壓下率的分配、冷卻水量和粗軋時(shí)間。使用大壓下率的高速軋制可以保證粗軋板坯的高溫。一般普通取向硅鋼進(jìn)入精軋前的溫度控制在1160℃左右,目的是使精軋過程中盡量少析出AlN,精軋過程中會(huì)產(chǎn)生大量位錯(cuò),為MnS析出提供形核質(zhì)點(diǎn)[57]。常化過程是為了鋼中可以吃出大量的細(xì)小AlN,這是以AlN作為主要以制劑的
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-度,將箱式爐預(yù)先加熱到設(shè)定溫度,試樣到溫入爐,保溫30分鐘后取出水冷,分析組織和抑制劑。加熱工藝曲線如圖2.1。圖2.1固溶試驗(yàn)工藝曲線2.2.2實(shí)驗(yàn)鋼熱軋實(shí)驗(yàn)工藝制定為研究熱軋到此過程中的組織及抑制劑演變行為,從兩種成分鍛坯上各取9塊70mm×70mm×58mm的試樣,進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn)。兩種成分實(shí)驗(yàn)鋼熱軋前在均熱爐中1280℃下保溫1h,實(shí)驗(yàn)鋼出爐后通過敲打去除氧化皮后開始軋制,軋制過程通過實(shí)驗(yàn)室可逆式二棍軋機(jī)進(jìn)行,熱軋工藝制定參考工廠實(shí)際生產(chǎn)工藝。(1)粗軋實(shí)驗(yàn)方案試樣按照第一道次1250℃、第二道次1200℃、第三道次1150℃、第四道次1100℃進(jìn)行軋制,各道次壓下量分別為23%、28%、36%、50%,具體的溫度曲線及工藝表見圖2.2和表2.2。圖2.2粗軋實(shí)驗(yàn)工藝曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低溫取向硅鋼�;に嚭蜐B氮工藝對(duì)組織、織構(gòu)和磁性能的影響[J]. 李霞,楊平,賈志偉,張海利. 工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]脫碳退火工藝對(duì)取向硅鋼碳含量的影響[J]. 張振海,王立濤,裴英豪,夏雪蘭. 安徽冶金. 2017(04)
[3]含Cu取向硅鋼中第二相粒子析出演變行為研究[J]. 李志超,黨寧,江海濤,夏振海. 材料工程. 2017(12)
[4]2016年我國(guó)取向電工鋼的生產(chǎn)特點(diǎn)及市場(chǎng)需求研究[J]. 孫竹. 中國(guó)鋼鐵業(yè). 2017(07)
[5]電力變壓器系統(tǒng)損耗與散熱特性研究[J]. 邵志偉. 中國(guó)電力. 2016(06)
[6]鈰對(duì)3.0%Si無取向電工鋼磁性能的影響[J]. 李培忠,馬良,馬國(guó)明,李一鳴. 稀土. 2016(02)
[7]高溫退火工藝對(duì)CGO硅鋼Goss織構(gòu)及磁性能的影響[J]. 黨寧,張文康,李志超,孫強(qiáng). 金屬熱處理. 2016(01)
[8]稀土對(duì)取向硅鋼初次再結(jié)晶組織及織構(gòu)的影響[J]. 劉麗珍,金自力,任慧平,高鵬越,董夢(mèng)瑤. 稀土. 2015(06)
[9]脫碳退火保溫時(shí)間對(duì)取向硅鋼組織、織構(gòu)及磁性能的影響[J]. 付勇軍,蔣奇武,楊平,王曉達(dá),金文旭. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(07)
[10]特殊鋼中的“工藝品”——取向硅鋼 材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和經(jīng)典人物[J]. 楊平. 金屬世界. 2015(01)
博士論文
[1]薄帶連鑄取向硅鋼的組織、織構(gòu)演化行為及控制機(jī)理[D]. 宋紅宇.東北大學(xué) 2017
[2]低溫板坯加熱工藝制備取向硅鋼的研究[D]. 孫穎.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]稀土鑭對(duì)取向硅鋼熱軋粗軋過程中抑制劑析出行為的影響[D]. 黃誠(chéng).內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[2]稀土對(duì)低溫取向硅鋼加熱過程中溶解行為的影響[D]. 孫明雙.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[3]熱軋條件下Nb對(duì)取向硅鋼中抑制劑析出行為的影響[D]. 嚴(yán)彬.武漢科技大學(xué) 2018
[4]Fe-3%Si取向硅鋼常化工藝及初次再結(jié)晶機(jī)制的研究[D]. 于新攀.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于CSP工藝二次冷軋中間退火對(duì)取向硅鋼微觀結(jié)構(gòu)演變的影響[D]. 鞠芳.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[6]低溫取向硅鋼底層質(zhì)量的研究[D]. 司華青.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3037518
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
取向硅鋼熱軋板不同厚度處取向函數(shù)分布圖(φ2=45°)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-單元素抑制劑主要有Sn、Sb、N、B、S等。Sn在取向硅鋼中的添加量一般小于0.10%,在熱軋后的卷取及�;^程中,Sn會(huì)沿晶界析出,從而達(dá)到抑制效果,并且在一些研究中表明Sn的加入可以使其他析出相粒子細(xì)化,從而使最后高溫退火過程中二次再結(jié)晶更加完善,提高磁性能[54,55]。Sb在取向硅鋼中的添加量一般小于0.03%,其在硅鋼中的作用與Sn類似,日本川崎公司采用MnSe+Sb的抑制劑方法指出了磁性能達(dá)到Hi-B水平的取向硅鋼,但Sb會(huì)阻止脫碳。B可以起到強(qiáng)化晶界的作用,防止裂紋擴(kuò)展[56],美國(guó)ALC公司曾以N+B+S做為抑制劑制備硅鋼,但由于性能不穩(wěn)定,此法現(xiàn)在以很少采用。1.4取向硅鋼的生產(chǎn)工藝取向硅鋼的生產(chǎn)過程主要包括熱軋、常化、冷軋、脫碳退火和最終退火等,如圖1.2所示。圖1.2傳統(tǒng)取向硅鋼生產(chǎn)工藝流程圖熱軋過程又分為粗軋與精軋,對(duì)于粗軋來說,為保證熱軋階段細(xì)小抑制劑的析出必須嚴(yán)格控制各道次壓下率的分配、冷卻水量和粗軋時(shí)間。使用大壓下率的高速軋制可以保證粗軋板坯的高溫。一般普通取向硅鋼進(jìn)入精軋前的溫度控制在1160℃左右,目的是使精軋過程中盡量少析出AlN,精軋過程中會(huì)產(chǎn)生大量位錯(cuò),為MnS析出提供形核質(zhì)點(diǎn)[57]。常化過程是為了鋼中可以吃出大量的細(xì)小AlN,這是以AlN作為主要以制劑的
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-度,將箱式爐預(yù)先加熱到設(shè)定溫度,試樣到溫入爐,保溫30分鐘后取出水冷,分析組織和抑制劑。加熱工藝曲線如圖2.1。圖2.1固溶試驗(yàn)工藝曲線2.2.2實(shí)驗(yàn)鋼熱軋實(shí)驗(yàn)工藝制定為研究熱軋到此過程中的組織及抑制劑演變行為,從兩種成分鍛坯上各取9塊70mm×70mm×58mm的試樣,進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn)。兩種成分實(shí)驗(yàn)鋼熱軋前在均熱爐中1280℃下保溫1h,實(shí)驗(yàn)鋼出爐后通過敲打去除氧化皮后開始軋制,軋制過程通過實(shí)驗(yàn)室可逆式二棍軋機(jī)進(jìn)行,熱軋工藝制定參考工廠實(shí)際生產(chǎn)工藝。(1)粗軋實(shí)驗(yàn)方案試樣按照第一道次1250℃、第二道次1200℃、第三道次1150℃、第四道次1100℃進(jìn)行軋制,各道次壓下量分別為23%、28%、36%、50%,具體的溫度曲線及工藝表見圖2.2和表2.2。圖2.2粗軋實(shí)驗(yàn)工藝曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低溫取向硅鋼�;に嚭蜐B氮工藝對(duì)組織、織構(gòu)和磁性能的影響[J]. 李霞,楊平,賈志偉,張海利. 工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
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[3]含Cu取向硅鋼中第二相粒子析出演變行為研究[J]. 李志超,黨寧,江海濤,夏振海. 材料工程. 2017(12)
[4]2016年我國(guó)取向電工鋼的生產(chǎn)特點(diǎn)及市場(chǎng)需求研究[J]. 孫竹. 中國(guó)鋼鐵業(yè). 2017(07)
[5]電力變壓器系統(tǒng)損耗與散熱特性研究[J]. 邵志偉. 中國(guó)電力. 2016(06)
[6]鈰對(duì)3.0%Si無取向電工鋼磁性能的影響[J]. 李培忠,馬良,馬國(guó)明,李一鳴. 稀土. 2016(02)
[7]高溫退火工藝對(duì)CGO硅鋼Goss織構(gòu)及磁性能的影響[J]. 黨寧,張文康,李志超,孫強(qiáng). 金屬熱處理. 2016(01)
[8]稀土對(duì)取向硅鋼初次再結(jié)晶組織及織構(gòu)的影響[J]. 劉麗珍,金自力,任慧平,高鵬越,董夢(mèng)瑤. 稀土. 2015(06)
[9]脫碳退火保溫時(shí)間對(duì)取向硅鋼組織、織構(gòu)及磁性能的影響[J]. 付勇軍,蔣奇武,楊平,王曉達(dá),金文旭. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(07)
[10]特殊鋼中的“工藝品”——取向硅鋼 材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和經(jīng)典人物[J]. 楊平. 金屬世界. 2015(01)
博士論文
[1]薄帶連鑄取向硅鋼的組織、織構(gòu)演化行為及控制機(jī)理[D]. 宋紅宇.東北大學(xué) 2017
[2]低溫板坯加熱工藝制備取向硅鋼的研究[D]. 孫穎.東北大學(xué) 2009
碩士論文
[1]稀土鑭對(duì)取向硅鋼熱軋粗軋過程中抑制劑析出行為的影響[D]. 黃誠(chéng).內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[2]稀土對(duì)低溫取向硅鋼加熱過程中溶解行為的影響[D]. 孫明雙.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[3]熱軋條件下Nb對(duì)取向硅鋼中抑制劑析出行為的影響[D]. 嚴(yán)彬.武漢科技大學(xué) 2018
[4]Fe-3%Si取向硅鋼常化工藝及初次再結(jié)晶機(jī)制的研究[D]. 于新攀.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于CSP工藝二次冷軋中間退火對(duì)取向硅鋼微觀結(jié)構(gòu)演變的影響[D]. 鞠芳.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[6]低溫取向硅鋼底層質(zhì)量的研究[D]. 司華青.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3037518
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