无取向硅钢夹杂物来源研究

为判断铸坯中夹杂物的主要来源,在无取向硅钢生产过程中,向钢包、中包覆盖剂及中包表面耐材中分别加入基体重量的10% BaCO3,10% SrCO3,10% La2 O3(质量分数)作为示踪剂,并在相关工序取钢样或渣样,利用扫描电镜和显微镜观察分析夹杂物的形貌和成分。研究表明,无取向硅钢中大型夹杂物主要为SiO2、Al2 O3以及硅铝酸盐,夹杂物的主要来源是保护渣卷入和二次氧化。     

取向硅钢绝缘涂层结构及其对铁芯损耗的影响

采用XRD、SEM和TEM等方法研究了取向硅钢陶瓷涂层的结构特征,采用磁性测量仪分析了此结构对铁芯损耗的影响. 结果表明:取向硅钢绝缘涂层包括硅酸镁底层和磷酸盐涂层两部分,硅酸镁底层与钢板基体之间主要是嵌入式机械结合,未见底层原子或原子团扩散,因此为了获得底层对基体良好的附着性,底层应形成细小而排列紧密的硅酸盐晶粒,并嵌入钢板基体的表层,但是也会对取向硅钢的铁芯损耗产生不利影响.     

不同热轧参数对无取向硅钢变形抗力的影响

通过使用热模拟试验机,在不同变形速率、不同变形温度及不同化学成分组成下,获取了无取向硅钢的热变形抗力数据。试验结果表明:更高的变形速率会增高变形抗力;而当应变量达到一定程度,在较高变形速率时,无取向硅钢的变形抗力反而变低。在α相区及γ相区,随着试验温度的增加,无取向硅钢的热变形抗力随之降低;在两相区内,随试验温度的提高,变形抗力有所增加;应通过降低终轧温度,使终轧避免在两相区内进行。更高的Si及P含量会提高无取向硅钢的变形抗力,而当温度达到1 200℃时,P提高变形抗力的能力却趋于消失;而高的Als含量会降低无取向硅钢的变形抗力。     

取向硅钢板坯高温抗氧化涂料

为了提高取向硅钢板坯的抗高温氧化性能,采用浆料法制备MgO-Cr2O3系的取向硅钢用高温抗氧化涂料.通过氧化增重、X射线衍射和电子扫描电镜等测试方法,研究涂层保护下的取向硅钢在不同温度下的氧化增重规律以及1400℃下氧化产物截面形貌、元素分布特征.结果表明,该涂料对于取向硅钢具有良好的高温防护功能,且具有宽泛的抗氧化区域.     

无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂层制备工艺

系统研究了环保型无取向型电工钢板绝缘膜的电工性能.采用水、磷酸二氢铝、苯-丙乳液作为涂料的主要原材料,综合SEM、能谱、XRD、盐雾实验、硬度和附着性能的试验结果,得到制备电工钢绝缘涂料的最佳原料质量比为水:Al(H2PO4)3:苯-丙乳液=25:10:5.在该最佳配比条件下电工钢片的层间电阻基本保持在500(Ω.mm2)/片以上,附着性、耐蚀性能良好,表明磷酸盐环保涂料是一种优良的电工钢绝缘涂料.     

半工艺无取向硅钢加临界变形的织构演变

测定了半工艺无取向电工钢热轧(终轧温度在Ar1以下)到成品各工序的织构,以取向分布函数(ODF)的形式对加临界变形的半工艺无取向硅钢的织构演变作了分析.发现其热轧板表层织构基本是典型的铁素体再结晶{111}组分,心部和1/4厚度处以铁素体剪切织构和轧制变形织构为主.冷轧变形后,心部和表层织构组分比较接近,{111}、{112}和{100}面织构都增加,但{111}组分增加最明显.软化退火后,{001}<110>与{112}<110>组分迅速降低,织构组分以γ纤维织构为主.通过增加临界变形,在最终去应力退火后,{111}不利面织构大量减少,高斯组分增加明显.Taylor因子可以表征不同取向晶粒对变形能的储存能力,从轧制变形时Taylor因子的分布可以解释该实验结果.     

无取向硅钢晶粒与晶界特征的EBSD分析

借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量和计算了无取向硅钢再结晶退火后再结晶百分比、晶粒尺寸、取向差分布等参数,分析了再结晶退火温度对无取向硅钢晶粒大小、微观取向和耐蚀性的影响.结果表明,3个温度(810、840、880 ℃)下退火3 min后,再结晶均充分完成.随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸长大.拥有{100}面织构的晶粒比其他取向晶粒具有更好的耐蚀性,侵蚀后晶粒凸出于试样表面.880 ℃退火后的小尺寸晶粒周围多为小角度晶界,不易迁移,不易被侵蚀.     

宽幅无取向硅钢热轧板形控制技术

针对1700热连轧机下游机架工作辊磨损严重且不均匀导致宽幅无取向硅钢的板形控制等问题,采用ANSYS建立辊系弹性变形有限元模型并研制宽幅无取向硅钢生产的ASR-N非对称自补偿工作辊.研究结果表明:与长行程窜辊的常规凸度工作辊相比,ASR-N工作辊服役期内轧机辊缝横向刚度提高13.9%以上,凸度调节域扩大8.0%以上.该技术应用于1700热连轧机工业生产实践,不仅2.3 mm× 1.28 m宽幅无取向硅钢轧制单位由试生产时的40卷扩大到正常轧制的70卷以上,且带钢出口凸度小于45μm的比例由50.0%提高到94.9%,凸度大于60 μm的比例由20.2%下降到0.7%.     

无取向硅钢冲裁过程中的组织和织构演变

无取向硅钢是电机铁芯所需要的重要软磁材料。目前,生产过程中主要借助冲裁工艺制备电机铁芯的叠片。冲裁工艺会使得无取向硅钢的切割边缘产生形变,从而导致其织构发生演变,进而影响叠片的磁性能。本文旨在研究无取向硅钢冲裁边缘的塑性形变机制,组织及织构演变机理。为了方便研究,本文首先借助钝化模具制备了在冲裁边缘具备较宽变形区域的圆形样品。随后,沿板材轧制方向和横向在圆形样品的冲裁边缘分别选取了一个观测点,并借助电子背散射技术（EBSD）分析了两个观测点的形变机制,组织和织构演变。研究表明两个观测点的形变机制和组织演变相似。由于形变机制相同,样品冲裁边缘两个观测点的织构演变规律也相似。钝化模具使得样品冲裁边缘明显的分为无弯曲,连续弯曲和整体弯曲三个区域。无弯曲和连续弯曲区域的主要形变机制是位错滑移,这一机制促进了{221}纤维织构的形成。整体弯曲区域主要处于冲裁边缘的端部,该区域的形变机制包括位错滑移和微观剪切带的形成,其中微观剪切带的形成导致该区域的织构由原始{111}纤维织构发生向{110}纤维织构的转变。     

异步轧制无取向硅钢的再结晶织构演变

在无取向硅钢冷轧过程中采用同步轧制和速比为1.06,1.125,1.19的异步轧制,以考察异步轧制对冷轧和再结晶织构的影响.研究发现,异步轧制减弱冷轧织构中{001}～{112}〈110〉组分,增强{111}〈112〉并减弱{111}〈110〉组分.{111}〈112〉和{111}～{225}〈110〉形变晶粒内剪切带处分别形成η(〈001〉∥RD)及偏离其15°的η′(Ψ=75°,θ=0～45°,φ=0°)再结晶晶粒,η′因晶核尺寸优势发展成为主要织构组分.异步轧制下形变织构的变化有利于改善再结晶织构特征及性能,其影响随速比增大而增强.     

双辊连铸3%Si无取向硅钢铸带特征

针对传统工艺生产硅钢周期长、能耗大等缺点,采用双辊连铸工艺制备3%Si无取向硅钢连铸薄带,利用MEM,SEM和TEM观察了铸带的组织、织构及析出物,同时对比了Al的质量分数为0.6%和0.9%的连铸薄带在组织、织构及析出物特征方面的异同.结果表明:双辊连铸工艺生产的3%Si无取向硅钢铸带的组织为均匀等轴晶粒,平均晶粒尺寸约为300μm;织构组成随Al质量分数的不同具有明显差别,Al质量分数为0.9%的铸带中{100}织构强度是随机织构的7倍;铸带中的析出物为AlN和MnS,最大尺寸分别为500和50 nm左右.     

无取向磁性电工钢退火工艺研究

无取向磁性电工钢是一种应用范围极为广泛的金属功能材料,主要用于制作小型家电和大型变压设备的软磁合金材料,其用途广泛、节能环保、需求量大,是日常应用极为重要的功能材料.本文从无取向电工钢退火时间、温度对磁性的影响分析入手,区分温度对不同结构占有率以及时间对晶粒尺寸大小、变化的影响程度,研究认为纤维组织完全消失和(111)面组织状态构成较弱时,磁感处于最高点,而磁滞损耗与铁损同步降低,对组织结构影响不大.通过对课题的研究分析,力求为推动相关领域的实践发展做出有益的探索与尝试.     

磁场退火对无取向硅钢再结晶织构和组织的影响

为了研究磁场退火对金属材料的再结晶织构和晶粒尺寸的影响,对冷轧无取向硅钢薄板进行了普通退火以及0.1,6和12 T下的磁场退火,磁场沿轧向施加.研究表明,磁场退火显著影响再结晶织构的取向密度和晶粒尺寸,且与磁感应强度成非线性关系.磁场退火增强有利的η(〈001〉∥RD)和{100}织构,减弱不利的γ(〈111〉∥ND)织构,该效应在6 T磁场下较显著;再结晶晶粒尺寸在6 T磁场退火时较大,普通及12T磁场退火时居中,0.1 T磁场退火时较小.从磁场降低晶界可动性和提供与取向相关的附加晶界迁移驱动力的角度,分析了磁场作用机制.     

异步轧制下无取向硅钢的冷轧织构

研究了同步和异步轧制下无取向硅钢的冷轧织构及其沿层厚的分布特征.不同轧制方式下冷轧织构均主要由以{001}〈110〉为强点的α织构和强度相对较弱的γ织构组成,但异步轧制显著影响冷轧织构强度及其沿层厚的分布.异步轧制对表层和中间层织构强度的影响较1/4层大;异步轧制总体上减少α和γ织构,但增加{111}〈112〉组分.这表明冷轧过程引入异步轧制可为无取向硅钢的织构控制与优化开辟新的途径.     

钝化硅太阳电池减反射膜的研究

从多层膜系在某一波长的反射率的计算原理和计算方法入手，采用等效分界面和权重反射率Ｒｗ的概念，给出了多层膜系优化的普适方法．具体计算了钝化太阳电池（含ＳｉＯ２钝化层）的单层减反射膜和双层减反射膜的优化设计，给出了常用减反射材料的最佳膜厚值，并得出结论：双层膜的减反射效果优于单层膜，平面双层减反射膜的权重反射率Ｒｗ小于６％，加微槽结构后降至２％以下（ＳｉＯ２钝化层厚度为２５ｎｍ）．     

超细铁黄包硅技术与表面状态剖析

研究了铁黄包硅工艺过程，并在１００Ｌ反应釜中予以放大。所制得包硅磁粉形状规整，抗烧结性良好，有效在消除了孔洞，磁片性能明显优于未包硅磁粉。采用付立叶变换红外光谱和光电子能谱对包硅磁粉表面结构进行了剖析，确定了包硅磁粉界面化合物的结构。     

冷轧压下率对双辊铸轧硅钢形变和再结晶织构的影响

2.0 mm厚双辊铸轧Fe-2.8%Si-0.8%Al硅钢带坯进行直接冷轧和退火,研究了不同冷轧压下率样品的形变与再结晶织构特征.形变织构主要由α(110//RD),γ(111//ND)和λ(001//ND)纤维织构组分构成,其取向密度峰值分别位于{001}110,{111}110和{001}110~210.随压下率提高(40%~90%),各主要形变织构组分增强,压下率为60%时,剪切带特征最显著.再结晶织构包含Goss({110}001),Cube({001}100),λ,{113}361和{111}112等织构组分.随压下率提高,再结晶机制由剪切带形核主导转变为形变带和晶界形核主导,导致再结晶Goss组分减弱,而{113}361,Cube,λ以及{111}112再结晶织构组分增强.     

PCVD法渗Si的研究

为解决硅含量超过３．５％的硅钢片无法轧制薄片的矛盾,探讨用等离子体化学气相沉积法（ＰＶＣＤ法）,在（０．１－０．３）ｍｍ厚的普通硅钢片表面涂硅,然后进行短时间高温扩散,使硅钢片平均含硅量达６．５％磁性能达到或超过冷轧取向硅钢片性能。