二次冷轧法制备0.2mm薄规格无取向电工钢织构与磁性能的研究

发布时间：2020-11-17 18:29

　　 薄规格无取向电工钢成品厚度小于0.3mm,在中高频率下具备铁损低、磁导率高等优良特性,已成为高性能电机中―高、精、尖‖定转子铁芯的主要材料。本文以1.85wt%Si-0.45wt%Al无取向电工钢为研究对象,利用XRD和EBSD等技术系统研究了常规流程中不同常化、中间退火、成品退火工艺以及免常化工艺下不同中间退火、成品退火工艺对磁性能的影响,分析全流程组织、织构演变规律,对比分析960℃常化和免常化工艺下强η织构的形成机理,探寻不同工艺条件下组织、织构以及磁性能间的差异。主要研究结果如下:(1)采用常规二次冷轧法制备了0.2 mm薄规格无取向电工钢,其性能达到P_(1.0/400)=11.43 W/kg,B_(50)=1.836 T。优化的主要工艺参数是920~960℃常化3 min,980℃中间退火4 min,950℃成品退火5 min。采用免常化流程制备的0.2 mm薄规格无取向电工钢,在980℃中间退火4 min,960℃成品退火5 min获得最优成品磁性能,P_(1.5/50)=1.715 W/kg,P_(1.0/400)=11.48 W/kg,B_(50)=1.825 T。中间退火温度超过980℃后,磁感继续增加,而铁损增大。(2)常规流程制备0.2 mm薄规格无取向电工钢时,成品板中以强立方织构和Goss织构为主。第一,随着常化温度由880℃升高至1000℃,常化板中Goss织构增强而γ织构逐渐减弱,铜型织构不断增强,成品板中λ和η织构组分增强,同时不利的{111}面织构组分比例逐渐降低,但温度过高(1000℃)时,成品板晶粒尺寸过大且不均匀,使得0.2 mm无取向电工钢薄板中反常涡流增大,不利于铁损的降低;第二,在中间退火温度由940℃升高至1000℃时,中间退火板中{111}面织构组分不断减弱而λ织构不断增强,二次冷轧后,{001}210不断减弱而{111}逐渐增强,960℃成品退火后,成品板晶粒尺寸不断增大,通过再结晶形成的有利织构λ和η织构不断增强而不利织构{111}面织构大幅度减弱,提高了磁性能;第三,随成品退火温度由850℃升高至1000℃,成品板晶粒不断长大,Goss织构不断增强,有力的减弱了{111}112织构组分,促使磁感增加而铁损降低,但超过950℃后,晶粒过于粗大而提高涡流损耗,从而增加铁损。(3)免常化流程下,第一,随中间退火温度由940℃提高至1000℃,晶粒尺寸不断增大,而温度升高过程中使得原来部分析出粒子回溶并在成品退火初期弥散析出并阻碍晶粒长大,由于过大的中间退火板板晶粒在67%中等压下率下形成丰富剪切带,促进形核率的增加,从而导致成品板晶粒尺寸先增大后减小;一次冷轧板为具有{100}011、{112}110和{111}织构取向交错的纤维状组织,而中间退火板为强{111}织构并在二次冷轧过程中获得遗传,丰富的剪切带促使成品板形成强η织构,促进成品板中λ织构组分逐渐增强。第二,提高成品退火温度,有利于强η取向晶粒进一步长大,逐步吞噬{111}取向织构,最终成品板中形成了强η织构组分以及较强的{110}116偏Goss织构,而成品板铁损逐渐降低。(4)常规流程和免常化流程两种工艺下制备的0.2 mm无取向电工钢薄板,均表现出强η织构,不同的是前者以{320}001和Goss织构为主,后者以{210}001为峰值并具有较强的偏高斯{110}116织构。两种工艺下初始再结晶过程中样品内η取向和Goss取向晶粒在剪切带上形核并长大,再结晶晶粒以晶界弓出形核方式吞噬周围变形基体逐渐长大,相邻η取向晶粒以亚晶合并方式最终形成大角度晶界,最终获得强η织构。经过960℃常化后的最终成品板中形成了强η织构和强Goss织构,而免常化工艺下的最终成品板中η取向组分先增加后减小,Goss织构逐渐转向{110}116偏高斯织构。
【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】：TG337;TM275
【部分图文】：

图 2.1 驱动电机用电工钢产品要求[13]随着车用驱动电机转矩的增大，转速提高，定转子频下的铁损急剧增加。相比普通无取向电工钢片工钢具有很高的磁性能[14]。因此，在高频下需要表 1-1 所示：表 1-1 降低铁损的方法[15]类型 降低方法改善织构损耗 提高钢纯度降低钢板内部流损耗 减薄钢板厚度提高硅元素含适当的晶粒尺流损耗 附加钢板表面细化磁畴大无取向电工钢生产企业薄规格产品典型磁性能品板的磁性能，并与国内外市场上同规格电工钢

验工艺路线 检测内容 检测手段工艺参数光学显微镜SEM,EBSD,磁性测量仪常化温度保温时间常化/免常化图2.1 技术路线图2.2.2 实验工艺设计（1）常化工艺常化，是通过正火工艺促进热轧板组织发生再结晶，使得再结晶晶粒增多并粗化，

图 2.2 小型退火炉工艺二次冷轧法制备 0.2 mm 薄规格无取向电工钢，因此实验需要理的样品（长 280 mm、宽 75 mm、厚 2.3 mm）进行冷轧。3.8%总道次压下率轧至 0.6 mm，经不同温度中间退火后二次率为 67%。最后一道次采用带张力轧制，如图 2.3 所示，可瓦垄状缺陷的产生。
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本文编号：2887788