W350无取向电工钢夹杂物行为规律及其对磁性能影响研究

发布时间：2020-11-05 20:00

　　 薄规格无取向电工钢作为电动汽车驱动电机的核心材料,必须具备良好的磁性能,由于夹杂物会对产品的磁性能造成严重影响,因此需要对其进行严格控制。基于此本文对南方某钢厂研发的W350无取向电工钢中夹杂物的整体控制水平进行了分析,系统研究了冶炼过程中夹杂物的行为规律以及夹杂物对成品磁性能的影响,研究结果表明:(1)冶炼过程中渣系的理化性能保持的较好,对夹杂物具有良好的去除效果。但RH精炼终点渣系的实际氧活度较高,精炼渣易向钢中传氧,导致钢液二次氧化,而提高改质剂中铝的含量可以有效降低渣系的实际氧活度,减少二次氧化产物的形成。此外连铸阶段,中间包覆盖剂的完全熔化温度较高,导致渣系不能有效的吸附夹杂物,因此需要加入合适的助熔剂降低渣系的完全熔化温度,以提高其去除夹杂物的能力。(2)W350无取向电工钢中夹杂物的整体控制效果良好。冶炼过程中夹杂物数量由RH合金化后的192个/mm~2下降到铸坯中的83个/mm~2,去除率达到了57%。典型夹杂物为Al_2O_3以及与SiO_2、MgO、CaO等形成的复合夹杂物,尺寸集中在1~5μm,以1~3μm为主。此外因为浇铸过程中部分钢液吸入空气,以及热轧过程中因温度下降导致AlN平衡溶解度降低的原因,所以成品板中还有较多的第二相AlN伴随Al_2O_3、SiO_2、MgO、CaO夹杂物析出。(3)W350无取向电工钢成品板的铁损P_(15/50)为2.68 W/kg,磁感应强度B_(50)为1.624 T,与国内一流产品较为接近。但在高频下的铁损较高,P_(10/400)达到17.57W/kg,因此建议后续的生产中选用Ti含量较低的高品位矿石以及含ZrO_2较少的水口以进一步降低铁损。(4)第二相粒子AlN的数量和尺寸都会对无取向电工钢的磁性能产生影响。通过热力学和动力学计算发现W350无取向电工钢中AlN粒子的析出温度为1533K,并且当温度高于1114K时,AlN的析出量会逐渐减少析出尺寸会逐渐增大。因此在轧制阶段,将终轧温度提高到1133 K即860℃,可以在减少AlN析出数量的同时增大其析出尺寸,从而提高产品的磁性能。
【学位单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG142.7
【部分图文】：

图 1.1 2017 年第一季度电动汽车产量与销量增长幅度取向电工钢是制造电动汽车驱动电机铁芯的专用材对电动汽车的各项性能产生重要影响。和传统驱动动电机需要较小的电机体积、较高的转速、较高的输电机的无取向电工钢必须拥有较薄的厚度、较低的他更为优良的性能。指无取向电工钢产品的厚度必须小于 0.3 mm，当厚损尤其是在高频下的铁损将会发生显著的下降，可以2，甚至 1/3。这就使得薄规格无取向电工钢产品即使损、高磁感应强度、低磁噪音等优良的性能，其已成尖”精密铁芯制造领域的主要材料[3]。但是由于其质，我国自主研发的薄规格无取向电工钢产品无论是在本、欧美等国家制造的产品相比，因此我国每年都需无取向电工钢产品。然后，由于薄规格无取向电工钢

图 1.2 2014-2016 年以来电工钢与无取向电工钢产量对工钢的生产工艺向电工钢的冶炼流程。具体工艺包括：铁水脱硫 转炉冶炼 真空处理 冷轧二次冷轧中间退火一次冷轧最终退火 涂绝缘膜 冷轧图 1.3 无取向电工钢的冶炼流程硫

图 1.5 界面张力对夹杂物分离的影响（2）渣系黏度对界面分离的影响图 1.6 是渣系黏度与夹杂物界面分离的影响[50]。从图 1.6 中可以看出，渣系黏度对尺寸较小的夹杂物在界面分离时的影响并不明显，但对于 50 μm 以上的夹杂物具有较为显著的作用，当渣系黏度开始逐渐变大时，夹杂物界面分离所需的时间也随着增加。
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本文编号：2872117