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取向硅钢片高温退火的作用
取向硅钢片必须进行一次最终高温退火处理，以获得要求的低铁损材料，并达到高的取向度。
在高温罩式退火炉中进行高温净化退火，主要有3个
作用：
(1)进行二次再结晶。
在高温退火时，钢片加热到95022左右即开始再结晶，从而可使钢片获得合适的晶粒度，提高取向度，达到改善磁性的目的。
(2)形成硅酸镁底层。
经最终脱碳退火，钢片表面形成二氧化硅的富硅薄膜，加热到1050℃左右它与氧化镁发生反应，在带钢表面形成一层玻璃状硅酸镁底层，以提高取向硅钢的绝缘性能和绝缘涂层附着力。
(3)排除夹杂，净化钢质。
取向硅钢中硫化锰(MnS)和氮化铝(AIN)等有利夹杂，在促进二次再结晶形成结晶核心、晶粒长大、提高取向度后进行分解，随着温度的进一步升高，在高温均热过程中有利夹杂将被去除，使钢质净化，以提高磁性。
一般取向硅钢高温退火炉操作程序为：先通入氮气赶走炉内空气，然后通电加热。
加热至600℃时保温5～21h，然后全速加热，600～1210℃间最大加热速度为26℃／h，1210℃时保温20h。
保护气体的成分和流量应符合高温退火操作规程的要
求。
一般取向硅钢高温退火曲线见图6-5。
无取向硅钢退火作用无取向硅钢退火是一种常见的金属加工工艺，主要用于改善硅钢的磁性能和机械性能。
在无取向硅钢的制造过程中，经过冷轧和热轧后，需要进行退火处理，以消除内应力、改善晶粒结构和磁性能。
本文将重点介绍无取向硅钢退火的作用及其工艺过程。
无取向硅钢是一种特殊的电工钢，由于其低磁滞损耗、高磁导率和良好的磁饱和磁感应强度等特性，广泛应用于电力工业、电子工业和交通工业等领域。
无取向硅钢的性能取决于其微观结构和晶粒取向，而退火过程正是对这些因素进行调控的重要工艺。
无取向硅钢退火的主要目的是改善材料的磁性能和机械性能。
在冷轧和热轧过程中，硅钢中的晶粒会发生拉伸和变形，形成了一定的内应力，导致磁导率下降。
通过退火处理，可以消除这些内应力，使晶粒恢复正常的形态和取向，提高磁导率和磁饱和磁感应强度。
无取向硅钢退火的工艺过程一般包括加热、保温和冷却三个阶段。
首先，将硅钢样品加热到适当的温度，一般在800-950摄氏度之间。
然后，保温一段时间，使晶粒得到充分的生长和再结晶，消除内应力。
最后，通过适当的冷却速度，固定晶粒的取向和结构，使其达到最佳的磁性能。
无取向硅钢退火过程中的温度和时间是影响退火效果的关键因素。
温度过高或时间过长会导致晶粒长大过大，从而降低磁导率和磁饱和磁感应强度。
而温度过低或时间过短则无法充分消除内应力和改善晶粒结构。
因此，在实际生产中，需要根据具体的硅钢材料和要求，进行合理的温度和时间控制。
除了温度和时间，退火过程中的冷却速度也是影响退火效果的重要因素。
过快的冷却速度会导致晶粒无法充分长大，从而影响磁性能的提高。
因此，在退火过程中，需要选择合适的冷却速度，使晶粒得到适当的长大和固定。
无取向硅钢退火是一种重要的金属加工工艺，通过合理的温度、时间和冷却速度控制，可以改善硅钢的磁性能和机械性能。
在实际生产中，需要根据具体的要求和材料特性，进行合理的退火工艺设计和参数控制，以获得最佳的退火效果。
这将有助于提高无取向硅钢的应用性能，推动相关领域的发展和进步。
低温高磁感取向硅钢高温退火过程织构及析出物的演变
行为
在低温高磁感取向硅钢的生产过程中，高温退火是一个至关重要的步骤。
高温退火可以消除材料中的残余应力，调节组织结构，促进晶粒生长，并形成良好的取向结构。
在高温退火过程中，硅钢材料的织构和析出物的
演变行为对最终产品的性能具有重要影响。
首先，高温退火过程中硅钢材料的织构演变行为。
在高温退火初始阶段，硅钢材料的晶界开始发生再结晶，晶粒逐渐长大并形成初期织构。
随
着退火时间的增加，晶粒的长大和取向结构的调整逐渐进行，织构逐渐发
展成为高磁感取向结构。
在退火中后期，晶粒的长大变得缓慢，取向结构
基本成型。
最终，通过合适的冷却过程，可以得到具有良好高磁感取向结
构的硅钢材料。
其次，高温退火过程中析出物的演变行为。
在高温退火初期，硅钢材
料中的非平衡相会逐渐析出，形成沉淀物。
这些沉淀物的形态和分布对硅
钢材料的性能有显著影响。
在退火中后期，随着晶粒的长大，沉淀物的尺
寸和分布也会逐渐发生变化。
最终，在适当的退火条件下，硅钢材料中的
析出物可以形成均匀分布且尺寸适中的结构，有助于提高材料的磁性能和
机械性能。
综上所述，通过适当的高温退火工艺，可以有效调控低温高磁感取向
硅钢材料中的织构和析出物的演变行为，提高材料的性能和稳定性。
未来，可以通过进一步的研究和实践，进一步优化高温退火工艺，推动低温高磁
感取向硅钢材料的发展和应用。
磁场退火对冷轧无取向硅钢微观组织的影响邢淑清;樊振海;朱燕玉;赵莉萍;麻永林【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2009(028)001【摘要】在正交实验基础上,研究磁场退火工艺对0.5 mm厚的0.3%Si冷轧无取向硅钢微观组织的影响.分析了磁场强度、退火温度和保温时间对无取向硅钢微观组织的影响.实验结果表明,退火温度是影响无取向硅钢晶粒尺寸的最主要因素,其次是保温时间与磁场强度.磁场强度一定时,随着退火温度的升高、保温时间的延长,晶粒尺寸有长大的趋势,并且晶粒均匀性有所提高.在实验条件下,当施加的磁场强度为1 T、退火温度为800℃、保温时间为60 min时,晶粒尺寸最大.【总页数】4页(P58-61)【作者】邢淑清;樊振海;朱燕玉;赵莉萍;麻永林【作者单位】内蒙古科技大学,材料与冶金学院,内蒙古,包头,014010;内蒙古科技大学,材料与冶金学院,内蒙古,包头,014010;中冶东方工程技术有限公司,内蒙古,包头,014010;内蒙古科技大学,材料与冶金学院,内蒙古,包头,014010;内蒙古科技大学,材料与冶金学院,内蒙古,包头,014010【正文语种】中文【中图分类】TG156.21【相关文献】1.退火工艺及冷轧压下率对CSP工艺低碳冷轧板微观组织及织构演变规律的影响[J], 孙树杰;金自力2.退火温度和再结晶比例对0.58Si无取向硅钢0.50mm冷轧板性能的影响 [J], 林媛;张文康3.二次冷轧的中间退火温度对2.3Si无取向硅钢组织和性能的影响 [J], 苗晓;卫英慧;张文康;王新宇4.常化和退火工艺对冷轧无取向硅钢高频磁性能和强度的影响 [J], 林媛;苗晓5.退火温度对2.90％Si冷轧无取向硅钢组织和磁性能的影响 [J], 陈春梅;高振宇;李亚东;刘文鹏;张智义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
再结晶退火温度对无取向硅钢织构和磁性能的影响代礼斌;贾涓;朱微微;宋新莉;袁泽喜【摘要】对冷轧及退火后无取向硅钢织构及磁性能的变化进行研究.借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量退火试样的极图,计算取向分布函数(ODF)和织构组分的体积分数,并利用TYU-2000M磁性能测量仪测量试样的磁性能.结果表明,810、840、880 ℃下退火3 min后,试样的再结晶均充分完成,且晶粒随着退火温度的升高而长大;退火后,试样中首先显现{111}〈112〉织构组分,且随退火温度的升高呈增强趋势;退火温度继续升高时,{111}〈110〉织构组分增强,一次再结晶后材料中出现{111}面织构,导致试样的磁感应强度B50降低,同时由于晶粒的长大使得试样的铁损P15减小.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(033)002【总页数】5页(P155-159)【关键词】无取向硅钢;织构;磁性能;再结晶退火【作者】代礼斌;贾涓;朱微微;宋新莉;袁泽喜【作者单位】武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081【正文语种】中文【中图分类】TM275无取向硅钢是一种常用的电工钢,要求具有低的铁损和高的磁感应强度,其生产流程主要包括冶炼、热轧、冷轧和再结晶退火等。
无取向硅钢钢板在厚度和成分一定的情况下,晶粒尺寸和织构是影响产品最终磁性能的决定因素[1]。
对于无取向硅钢再结晶过程中织构的演变和磁性能已有大量的研究报道[2-7],但大多是针对二次再结晶的影响因素进行研究。
为此,本文特对无取向硅钢在较低退火温度下的一次再结晶过程进行研究,探索再结晶退火温度对无取向硅钢一次再结晶后织构和磁性能的影响。
不同退火工艺对低合金钢热轧薄宽钢带微观组织和性能的影响低合金钢是一种常用的结构材料，具有优良的机械性能和可焊性，被广泛应用于制造业领域。
然而，在生产过程中，低合金钢的热轧薄宽钢带往往需要经过退火处理，以消除残余应力并改善其微观组织和性能。
不同的退火工艺对低合金钢热轧薄宽钢带的微观组织和性能产生不同的影响，本文将就此进行探讨。
首先，我们来看不同退火工艺对低合金钢热轧薄宽钢带的微观组织的影响。
退火工艺通常包括不同的温度和保温时间组合。
高温退火可以促使低合金钢中形成晶粒长大和相转变，从而改善其塑性和可加工性。
在晶粒长大方面，高温退火可以使低合金钢中晶粒的平均尺寸增大。
当低合金钢经过热轧后，其微观组织中存在着大量的变形晶粒和残余应力。
通过高温退火，晶粒会发生再结晶过程，晶粒尺寸增大，从而减少了材料内部的残余应力。
这种晶粒长大效应可以提高材料的屈服强度和延伸率，从而增加低合金钢热轧薄宽钢带的可塑性。
另外，不同的退火工艺还会对低合金钢热轧薄宽钢带的相组成产生影响。
通过改变退火温度和时间，可以调控低合金钢中的相转变行为。
相转变是低合金钢中晶体结构发生改变的过程，不同相的形成会影响材料的力学性能。
例如，低温退火可以使低合金钢中的强韧性相增多，从而提高材料的韧性。
而高温退火则有利于相的析出，增加材料的硬度和强度。
除了微观组织的影响，不同退火工艺还会对低合金钢热轧薄宽钢带的性能产生影响。
其中最重要的性能参数包括屈服强度、延伸率和冲击韧性。
屈服强度是材料在受力情况下开始产生塑性变形的能力，通常通过材料的抗拉测试来评估。
通过合适的退火工艺，低合金钢的屈服强度可以得到有效的控制。
高温退火可以降低低合金钢的强度，并提高其延伸率，从而使其更加容易加工。
延伸率是材料在断裂前可以发生塑性变形的能力。
热轧薄宽钢带经过合适的退火处理后，晶粒尺寸增大，晶界的形态也发生变化，可以减少晶界的应力集中和晶界的脆性断裂现象，从而提高低合金钢的延伸率。
第31卷第3期2010年7月钢铁钒钛IRON STEEL VAN ADI U M T I TA N I U MVo.l31,N o.3Ju l y2010退火对TS CR生产低碳低硅无取向硅钢的影响匡元辉1,2,李建军2,岳尔斌2,仇圣桃2,施哲1(1.昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南昆明650093;2.钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心,北京100081)摘要:研究TSCR流程生产的低碳低硅无取向硅钢在850~1000e退火对0.5mm成品的组织、析出物、织构和磁性能的影响;同时对950e@5m i n与950e@7m in退火效果进行了对比。
结果表明,适当提高退火温度和延长退火时间,有利于晶粒尺寸增大和均匀;相应的铁损降低,磁感应强度提高。
析出物主要为较粗大的A l N和MnS 复合析出物,未发现小于0.1L m细小弥散的A l N和M nS。
退火板表面处存在较强不利于磁性的C纤维织构,而中心处C纤维织构明显减弱。
在中心处有利于磁性的{001}<010>立方织构增强,{110}<001>高斯织构基本维持不变。
关键词:低碳低硅无取向硅钢;TSCR;退火;组织;析出物;织构中图分类号:TG142.7文献标识码:A文章编号:1004-7638(2010)03-0025-05E ffect of Ann ea li ng on Low2carbon and L o w2siliconNon2or ien ted Silicon Steel P roduced by TS CRKuang Yuanhui1,2,L i Jian j u n2,Yue E r b i n2,Q iu Shengtao2,Sh iZhe1(1.School of M e tall urgica l and Energy Engi neer i ng,Kun m i ng Un i versity of Science and Technolo gy,Kunm ing650093,Yunnan,Ch i na;2.Nati ona l Engi neering R esearch C enter of Conti nuous Casti ng Technol ogy,Centra l Iro n and Stee l R esearch Institute,Be ijing100081,Ch i na)Abstr act:The eff ect of annealing at850~1000e on structure,precipitate,texture and magnetic prop2 erti e s of0.5mm lo w2carbon and lo w2silicon col d2rolled non2oriented silicon stee l produced by TS CR has been researched.M eanwh ile,the i m pact of anneali n g at950e@5m in and950e@7m in has been co mpared.The resu lts sho w that the gra i n size i n creased and beca m e more unif or m ityw it h increasing an2 neali n g te mperature and pr olonging anneali n g ti m e.So the iron l o ss decreased and the magnetic i n duction i n creased.The ma i n precipitates were coarse A l N and mu lriple precipitation ofMnS.There was no less than0.1L m s ma ll dispersi o n of A l N and MnS.The surf ace of annea led col d rolled sheets was relatively strong C fi b er texture wh ich is har m f ul to magnetic i n ducti o n,while the C fi b er texture weakens obviously i n t h e cen ter of i.t The{001}30104cub ic texture enhanced and{110}30014gauss text u re basica lly re2 ma i n ed unchanged i n the center of annea led cold rolled sheets.K ey wor ds:lo w2carbon and l o w2silicon non2ori e nted silicon stee;l TSCR;annea li n g;str ucture;precipi2 tate;texture收稿日期:2010-05-10基金项目:国家自然科学基金和宝山钢铁股份有限公司联合资助项目(50934009)。
作者简介:匡元辉(1984-),男,苗族,湖南绥宁人,硕士生,主要从事薄板坯连铸连轧生产无取向硅钢的研究。
0引言低碳低硅无取向硅钢是指w Si[1%或者w(Si+Al)[1%的硅钢,主要用于制造小于1k W的家用电机和微电机、小电机、镇流器及小型变压器,具有制造工艺简单,成本低,磁感应强度高等特点[1]。
为适应节能减排的需要,要求使用更高磁性的低碳低硅硅钢。
采用TSCR(Th i n Slab Casti n g and Roll2 i n g)生产无取向硅钢具有热轧板形好、尺寸公差小、磁性优良、成材率高和成本低等优点[2]。
目前,对传统流程生产低碳低硅无取向硅钢的研究较多[3],而针对TSCR生产低碳低硅无取向硅钢研究较少。
本试验采用TSCR进行实验室模拟生产低碳低硅无取向硅钢,研究了退火工艺对组织、析出物、织构和磁性能的影响,并对相关机理进行了分析。
1试验材料及方法实验室模拟TSCR生产低碳低硅无取向硅钢主要工序为:真空冶炼y均热y热轧y卷取y常化y 酸洗y冷轧y退火y磁性测量。
试验用钢采用15kg真空感应炉冶炼,其化学成分如表1所示。
表1低碳低硅无取向硅钢的化学成分Tab le1T he co m positions of l ow2ca rbon and l ow2silicon non2or ien ted silicon steel% P T i Si A l S Mn C S O0.00650.0040.960.940.320.0030.00260.0025冶炼完成后,浇注得到15mm@50mm@250mm 的铸坯,高温脱模并将其立即送入预设温度为1100e 的均热炉内,保温30m i n。
采用二辊可逆式轧机5 ~7道次轧至2mm,装入指定温度(如650e)的马弗炉,随炉冷却至约650e卷取。
对热轧板进行900e常化处理后酸洗,并采用一次大压下率(75% ~78%)的冷轧法直接轧至0.5mm。
对冷轧板进行剪裁、修磨处理后退火。
采用高温管式退火炉,退火制度为:850e@5m in、900e@5m in、950e@ 5m i n、950e@7m in、1000e@5m i n,退火气氛采用30%H2+70%N2的混合气体。
将退火之后的试样利用交流磁性测量仪以单片测量的方式测量铁损P15/50和磁感应强度B50,试样尺寸为30mm@ 300mm。
切取试样进行抛光腐蚀并进行金相观察。
通过组织观察选取合适试样,使用P H I LIPS APD-10X射线衍射仪进行织构测量,测量时使用Co靶,检测试样的{110}、{200}、{112}三个不完全极图,然后采用球谐极数展开法计算试样的取向分布函数(ODF)。
2试验结果及讨论2.1退火工艺对组织结构的影响退火是通过再结晶消除冷轧产生的应变,同时促使晶粒长大。
如果钢中碳含量较高,可以通过控制气氛和露点,将钢中碳脱到0.005%以下。
为了提高低碳低硅无取向硅钢的产量和磁性,一般选用高温短时间退火方法[1]。
选取的退火温度和退火时间要保证晶粒充分长大并且析出物不固溶。
对于有相变的低牌号无取向电工钢,退火温度不能超过A c1。
退火温度超过A c1时,将发生相变,相变使晶粒细化,晶粒不能充分长大,相变也产生混晶,破坏有利织构组分[2]。
低碳低硅无取向硅钢A c1=910+50 w(Si+Al)[1],按照表1成分计算得到相变温度为1005e,故选退火温度[1000e。
退火时间定为5m i n和7m i n,不宜太长,否则会造成表面烧损形成氧化层和氮化层。
此外,低碳低硅无取向硅钢成分中wC<01003%,不需要再脱碳,气氛中不必含H2O,故退火气氛采用30%H2+70%N2干气氛。
试验得出低碳低硅无取向硅钢退火后的显微组织为等轴铁素体,晶界清晰。
图1(a)为试样经850e @5m in退火后组织照片,其晶粒尺寸为20~50L m,晶粒均匀性不高。
图1(b)为试样经900e@5m i n 退火后组织照片,其晶粒尺寸30~70L m,晶粒均匀性提高。
图1(c)、图1(d)为试样经950e@5m i n与1000e@5m i n退火后组织照片,其晶粒尺寸长大明显,为70~100L m。
而由图1(c)与图1(e)可以看出,950e@7m i n退火板晶粒比950e@5m in退火板晶粒稍大,晶界更清晰,晶粒更均匀。
从图1可以看出,随着退火温度的提高,晶粒尺寸增大并且更加均匀。
晶粒尺寸增大,晶界数量减少,畴壁移动的阻力减小,磁滞损耗降低。
但随着晶粒的长大,磁畴尺寸增大,经典涡流损耗和反常涡流损耗都增加。
为了降低总铁损有一个合适的临界晶粒尺寸,对于Si小于1.0%的无取向电工钢,最佳临界晶粒尺寸在50~80L m[4]。
故退火温度和退火时间选在950e@7m i n使晶粒尺寸为50~100L m 时,较为合理。
#26#钢铁钒钛2010年第31卷图1成品金相组织Fig.1Structures of finished products2.2退火工艺对析出物的影响对退火板用扫描电镜观察得出,析出物主要为较粗大的A l N和MnS复合析出物。
如图2(a)所示,退火处理后的A l N析出物尺寸为2L m左右,呈多边形。
退火板中MnS析出物的形貌及能谱如图2 (b)所示,MnS析出物的尺寸较小,为400nm左右,近似球形。
