稀土及铌微合金化取向硅钢热轧过程中的析出及再结晶行为的研究

发布时间：2017-09-21 07:35

  本文关键词：稀土及铌微合金化取向硅钢热轧过程中的析出及再结晶行为的研究

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【摘要】：取向硅钢作为一种重要的软磁合金，在国民经济和国防建设中扮演着重要角色，由于其加工工艺复杂、组织及成分控制严格，被誉为钢铁产品中的工艺品。取向硅钢获得锋锐高斯织构的关键在于脱碳退火过程中存在细小弥散分布的抑制剂质点和一定数量的高斯晶粒，而这些抑制剂质点和具有高斯位向的晶粒均起源于取向硅钢热轧阶段，因此对热轧阶段的组织及析出相的控制对获得具有优良磁性能的取向硅钢成品起到至关重要的作用。大量研究表明，添加稀土及铌有利于钢在热轧过程中析出细小弥散分布的第二相质点，但目前关于稀土及铌微合金化取向硅钢热轧方面的研究尚未被报道，稀土及铌对取向硅钢热轧过程中析出及再结晶行为的影响尚不清楚，因此本文针对稀土及铌微合金化取向硅钢热轧过程中的析出及再结晶行为进行了研究。 本文在Si含量为3.14%的普通取向硅钢（CGO）中添加了微量的稀土及铌元素，利用真空感应炉在实验室冶炼了稀土及铌微合金化取向硅钢样品，随后将铸坯锻造成尺寸为70×100×350mm的锻坯，并利用钼丝切割机将其加工成8×15mm的圆柱体试样。利用Gleeble-1500D热模拟机对稀土及铌微合金化取向硅钢进行了热模拟实验，探究了稀土及铌微合金化取向硅钢的动、静态再结晶行为以及热轧过程中再结晶行为，并利用蔡司金相显微镜（ZEISS）和ZeissSuppra55扫描电子显微镜等现代分析手段对其热轧过程中微观组织及第二相形貌进行了观察。 研究结果表明，稀土及铌微合金化取向硅钢在749℃左右进入γ+两相区；当应变速率为5s-1，，稀土及铌微合金化取向硅钢在压缩温度为850℃和900℃，应变量分别达到1.31和1.41时，发生了动态再结晶；当压缩温度达到1150℃、1070℃时，在不同间隔时间内，稀土及铌微合金化取向硅钢发生了一定程度的静态再结晶；稀土及铌微合金化取向硅钢在多道次压缩变形过程中，累积应变量达到2.23、变形温度为950℃时，发生了动态再结晶行为；稀土及铌微合金化取向硅钢在热轧过程中析出大量细小弥散分布的AlN、MnS质点，在后续的卷取过程中析出相质点数量进一步增多。当卷取温度达到690℃时，析出相质点的尺寸集中在30至60nm之间，钉扎能力较强。
【关键词】：取向硅钢 稀土 铌 再结晶 析出相
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1;TG335.11
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 文献综述9-26
• 1.1 取向硅钢的发展历程9-10
• 1.1.1 热轧取向硅钢发展阶段9
• 1.1.2 冷轧取向硅钢发展阶段9
• 1.1.3 高磁感取向硅钢发展阶段9-10
• 1.2 取向硅钢的生产、消费现状10-12
• 1.2.1 国外取向硅钢生产现状10-11
• 1.2.2 国内取向硅钢生产现状11
• 1.2.3 取向硅钢的消费现状11-12
• 1.3 取向硅钢的主要生产工艺12-14
• 1.3.1 普通取向硅钢（CGO）12-13
• 1.3.2 高磁感取向硅钢（Hi-B）13
• 1.3.3 薄板坯连铸连轧生产取向硅钢13
• 1.3.4 异步轧制生产取向硅钢13
• 1.3.5 磁场退火生产取向硅钢13-14
• 1.3.6 无抑制剂生产取向硅钢14
• 1.4 影响取向硅钢性能的主要因素14-20
• 1.4.1 化学成分的影响15-16
• 1.4.2 晶粒尺寸的影响16
• 1.4.3 抑制剂的影响16-17
• 1.4.4 应力的影响17
• 1.4.5 晶体结构及织构的影响17-19
• 1.4.6 加工工艺的影响19-20
• 1.5 取向硅钢热轧过程中的再结晶行为20-22
• 1.5.1 动态再结晶行为20-21
• 1.5.2 静态再结晶行为21
• 1.5.3 取向硅钢热轧组织的控制21-22
• 1.6 稀土及铌在钢中的应用22-24
• 1.6.1 稀土在钢中的应用22-23
• 1.6.2 铌在钢中的应用23-24
• 1.7 选题背景24-26
• 2 材料制备及研究方法26-31
• 2.1 实验材料的制备26
• 2.2 研究内容26
• 2.3 研究方案26-31
• 2.3.1 相变点的测定26-27
• 2.3.2 动态再结晶行为的研究27-28
• 2.3.3 静态再结晶行为的研究28-29
• 2.3.4 热轧过程中析出及再结晶行为的研究29-31
• 3 动态和静态再结晶行为的研究31-50
• 3.1 相变点的测定31-33
• 3.2 动态再结晶行为的研究33-43
• 3.2.1 不同变形温度对动态再结晶行为的影响33-40
• 3.2.2 不同压下量对动态再结晶行为的影响40-43
• 3.3 静态再结晶行为的研究43-49
• 3.4 小结49-50
• 4 热轧过程中析出及再结晶行为的研究50-59
• 4.1 热轧过程中再结晶行为的研究50-53
• 4.2 热轧过程中析出行为的研究53-57
• 4.3 小结57-59
• 结论59-60
• 参考文献60-64
• 在校研究成果64-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 夏强强;李莉娟;刘立华;翟启杰;;取向硅钢生产工艺研究进展[J];材料导报;2010年05期

2 赵路遇;微量稀土元素在铸钢中的应用[J];材料开发与应用;2003年03期

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4 卢凤喜;谌剑;姚昌国;王爱华;;世界及国内取向硅钢发展的现状[J];电器工业;2008年05期

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本文编号：893193