中高频用电工钢织构优化原理及工艺探索
发布时间：2021-10-16 06:46
当今世界,由于环境保护与能源稳定供应两方面的要求,节能的呼声不断高涨。作为电力和电讯工业不可缺少的电机和电控系统,被称为电力部门的心脏,而驱动电机的铁芯材料作为电力部门心脏中的心脏,成为提升和实现驱动电机高效率和低能耗指标的关键材料。据统计,电工钢铁芯损耗所造成的电量损失约为全国全年发电量的6%。降低电工钢的铁损,既能够节省大量电能,同时还可以简化复杂的冷却装置,并且能够大幅度延长电机与变压器的使用寿命。另一方面,随着电子技术的不断发展,以变换器控制为代表的电气、电子机器的高频使用也将快速发展,“薄规格、小型化、高频化”已成为当今世界电工钢主流发展方向。本文从降低电工钢铁损的两个主要途径入手,即减薄带钢厚度、提高硅含量,分别对应用在中高频领域的取向硅钢超薄带以及高硅钢的制备技术及相关机理进行了研究和探索,为中高频用电工钢的商业化生产提供技术指导。采用初次再结晶法制备取向硅钢超薄带,通过探索冷轧压下率及初始高斯取向度对超薄取向硅钢织构转变及磁性能的影响,优化取向硅钢超薄带的生产工艺;对于无取向高硅钢的研究,采用强{100}型柱状晶为初始原料,通过对高硅柱状晶沿ND方向轧制,总结高硅钢{1...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１初次再结晶退火工艺??
，晶晶粒直径Ｄ＞５ｍｍ，?＜００１＞偏离角为丨？２°，Ｂ８＝Ｌ９６Ｔ。通过细化磁畴技术处??理后，铁损接近于Ｆｅ－Ｂ－Ｓｉ系非晶材料，而＾与队远高于非晶材料。??三次再结晶理论的提出距离今天己经有近三十年，三十年来许多企业尝??试过利用三次再结晶法制备超薄取向硅钢，但是出于退火条件以及制备成本??的考虑，相继停产。由于三次再结晶对退火条件要求十分苛刻，生产成本较??高，目前还处在实验室研宄阶段。??（４）含抑制剂法生产取向硅钢技术（二次再结晶）??图２－２为取向硅钢的典型的生产工艺流程。其中ＣＧＯ钢一般没有常化过??程，采用两次轧法；Ｈｉ－Ｂ钢则主要采用热轧＋常化＋—次冷轧工艺。若要制备??厚度为０．１?ｍ?ｍ或以下的取向硅钢薄带，完全按照以上的工艺制备很难得到良??好的磁性能。这主要是是因为随着带钢的厚度减薄，在高温退火时，抑制剂??分解和扩散加剧，导致抑制能力下降。另外，厚度减薄意味着单位面积所包??含的Ｇｏｓｓ晶核数目相对减少，也会影响后续二次再结晶正常进行。所以??０．１ｍｍ厚度以下的取向硅钢二次再结晶组织很不完善，磁性和稳定性都极差。??一■－一￣
??晶理论及其影响因素??的材料学过程与二次再结晶的基本一致，但次再结晶。取向硅钢二次再结晶结束之后，的晶粒在合适的退火条件下可以吞并粗大的再结晶的发生主要归因于晶粒之间表面能的厚度时，晶界相当于贯穿了整个试样的厚度织，几乎所有晶粒都将暴露于试样表面，此最主要的驱动力。不同取向晶粒表面能差异大，由于氢气气氛下，（１１０）面晶粒的表面能形成以Ｇｏｓｓ织构为主的三次再结晶组织。三素众多，Ｋ．?Ｉ．ＡｒａＬ?Ｋ．Ｉｓｈｉｙａｍａ［ｌ９】以及高克次再结晶的影响因素。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Secondary Recrystallization Behaviors of Grain-Oriented 6.5 wt% Silicon Steel Sheets Produced by Rolling and Nitriding Processes[J]. Jing Qin,Ping Yang,Wei-Min Mao,Feng Ye,Li Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2016(04)
[2]取向硅钢极薄带试制工艺分析[J]. 曾春,张新仁,李长一,张凤泉,吴章汉,骆忠汉. 钢铁研究. 2015(04)
[3]高硅钢近柱状晶初始组织的形变、再结晶行为及磁性能[J]. 刘璐,张宁,杨平,秦镜,毛卫民,叶丰. 工程科学学报. 2015(07)
[4]取向硅钢中{114}<418>织构对二次再结晶时晶粒异常长大的影响[J]. 刘志桥,杨平,毛卫民,崔凤娥. 金属学报. 2015(07)
[5]取向硅钢的现状及发展[J]. 侯桂芹,张颖. 山东工业技术. 2014(13)
[6]我国变压器行业对取向硅钢的需求分析[J]. 朱翠翠,陈卓. 中国钢铁业. 2014(05)
[7]取向硅钢生产工艺技术分析和发展趋势[J]. 董爱锋,张文康. 特殊钢. 2013(05)
[8]压下率对6.5%Si电工钢温轧板织构的影响规律[J]. 房现石,梁永锋,叶丰,林均品. 功能材料. 2012(24)
[9]Fe-6.5%Si高硅钢的性能及制备技术[J]. 郑鑫,严彪. 材料导报. 2012(S1)
[10]柱状晶对Fe-3%Si电工钢再结晶织构演变规律的影响[J]. 张宁,杨平,毛卫民. 金属学报. 2012(03)
博士论文
[1]粉末轧制法制备高硅硅钢片的工艺及过程原理的研究[D]. 员文杰.武汉理工大学 2007
本文编号：3439355
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１初次再结晶退火工艺??
，晶晶粒直径Ｄ＞５ｍｍ，?＜００１＞偏离角为丨？２°，Ｂ８＝Ｌ９６Ｔ。通过细化磁畴技术处??理后，铁损接近于Ｆｅ－Ｂ－Ｓｉ系非晶材料，而＾与队远高于非晶材料。??三次再结晶理论的提出距离今天己经有近三十年，三十年来许多企业尝??试过利用三次再结晶法制备超薄取向硅钢，但是出于退火条件以及制备成本??的考虑，相继停产。由于三次再结晶对退火条件要求十分苛刻，生产成本较??高，目前还处在实验室研宄阶段。??（４）含抑制剂法生产取向硅钢技术（二次再结晶）??图２－２为取向硅钢的典型的生产工艺流程。其中ＣＧＯ钢一般没有常化过??程，采用两次轧法；Ｈｉ－Ｂ钢则主要采用热轧＋常化＋—次冷轧工艺。若要制备??厚度为０．１?ｍ?ｍ或以下的取向硅钢薄带，完全按照以上的工艺制备很难得到良??好的磁性能。这主要是是因为随着带钢的厚度减薄，在高温退火时，抑制剂??分解和扩散加剧，导致抑制能力下降。另外，厚度减薄意味着单位面积所包??含的Ｇｏｓｓ晶核数目相对减少，也会影响后续二次再结晶正常进行。所以??０．１ｍｍ厚度以下的取向硅钢二次再结晶组织很不完善，磁性和稳定性都极差。??一■－一￣
??晶理论及其影响因素??的材料学过程与二次再结晶的基本一致，但次再结晶。取向硅钢二次再结晶结束之后，的晶粒在合适的退火条件下可以吞并粗大的再结晶的发生主要归因于晶粒之间表面能的厚度时，晶界相当于贯穿了整个试样的厚度织，几乎所有晶粒都将暴露于试样表面，此最主要的驱动力。不同取向晶粒表面能差异大，由于氢气气氛下，（１１０）面晶粒的表面能形成以Ｇｏｓｓ织构为主的三次再结晶组织。三素众多，Ｋ．?Ｉ．ＡｒａＬ?Ｋ．Ｉｓｈｉｙａｍａ［ｌ９】以及高克次再结晶的影响因素。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Secondary Recrystallization Behaviors of Grain-Oriented 6.5 wt% Silicon Steel Sheets Produced by Rolling and Nitriding Processes[J]. Jing Qin,Ping Yang,Wei-Min Mao,Feng Ye,Li Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2016(04)
[2]取向硅钢极薄带试制工艺分析[J]. 曾春,张新仁,李长一,张凤泉,吴章汉,骆忠汉. 钢铁研究. 2015(04)
[3]高硅钢近柱状晶初始组织的形变、再结晶行为及磁性能[J]. 刘璐,张宁,杨平,秦镜,毛卫民,叶丰. 工程科学学报. 2015(07)
[4]取向硅钢中{114}<418>织构对二次再结晶时晶粒异常长大的影响[J]. 刘志桥,杨平,毛卫民,崔凤娥. 金属学报. 2015(07)
[5]取向硅钢的现状及发展[J]. 侯桂芹,张颖. 山东工业技术. 2014(13)
[6]我国变压器行业对取向硅钢的需求分析[J]. 朱翠翠,陈卓. 中国钢铁业. 2014(05)
[7]取向硅钢生产工艺技术分析和发展趋势[J]. 董爱锋,张文康. 特殊钢. 2013(05)
[8]压下率对6.5%Si电工钢温轧板织构的影响规律[J]. 房现石,梁永锋,叶丰,林均品. 功能材料. 2012(24)
[9]Fe-6.5%Si高硅钢的性能及制备技术[J]. 郑鑫,严彪. 材料导报. 2012(S1)
[10]柱状晶对Fe-3%Si电工钢再结晶织构演变规律的影响[J]. 张宁,杨平,毛卫民. 金属学报. 2012(03)
博士论文
[1]粉末轧制法制备高硅硅钢片的工艺及过程原理的研究[D]. 员文杰.武汉理工大学 2007
本文编号：3439355
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3439355.html
