CSP工艺生产高牌号无取向电工钢的组织和夹杂物

a．大型电机领域。无取向电工钢高牌号产品是大电机（大型发电机、交直流大电机）制造不可或缺的重要材料，在大型电机中主要作为定子冲片，以满足大电机结构复杂，磁路呈多向混合分布的设计要求。

综述了中牌号无取向电工钢(抗拉强度为600mpa以上、高频(w10/400)下使用的电工钢)的生产方法。即,cu的添加以及控制成品退火的冷却速度;cu的作用以及各因素的影响;半工艺无取向电工钢板的生产方法;s含量和板坯加热温度对磁性的影响。

对高牌号无取向电工钢国内生产情况、工艺技术、产品性能及应用领域等进行了阐述,并探讨了高牌号无取向电工钢产品的发展趋势。

以cao-caf2复合渣系为脱硫剂,在rh精炼过程采用真空投入法进行高牌号无取向电工钢深脱硫工业试验,采用kth模型计算分析了rh炉渣成分对硫容量cs的影响。研究结果表明,炉渣成分控制在w((cao))/w((sio2))为5~7,w((cao))/w((al2o3))为1.5~1.8,w((al2o3))为25%~30%,w((feo+mno))<5%,脱硫剂加入量为6~8kg/t时,钢中硫质量分数从平均0.0031%降低到0.0018%,最高脱硫率达到47.1%,平均脱硫率为41.7%。

选取了三种50w800无取向电工钢,分析了化学成分、晶粒尺寸、织构、以及200℃时效处理48h前后的磁性能和第二相粒子析出状态的变化。结果表明,钢板中第二相粒子的分布密度对钢板铁损有最重要的影响。降低钢中c、n元素含量,或改进钢板热加工参数以降低成品钢板中第二相粒子形成元素的过饱和度均有利于明显降低钢板磁时效过程中的铁损增幅。钢板中对磁性能有利的织构也有利于降低钢板铁损的时效幅度。

影响无取向电工钢磁性能的两个主要因素是组织和织构。研究表明:随着牌号的升高,晶粒尺寸增大,有利于铁损的降低;(si+al)含量变化时,主要织构组成不变,但是随着(si+al)含量的增加,有利的高斯织构{110}强度由4.0减少到2.0,不利织构γ的强度由15.1增加到20.6;可以通过改善轧制工艺减少不利织构,提高磁感。

简述了国内高牌号无取向电工钢的生产现状及三大钢厂高牌号无取向电工钢的主要性能与用途,并就国内外高牌号无取向电工钢产品性能进行了比较,最后针对武钢的电工钢生产提出几点建议。

通过转炉→rh→连铸→热连轧→一次冷轧→退火流程,成功开发了冷轧无取向电工钢50w1300~50w600系列牌号,并实现了批量化生产。产品性能表明:研制的50w1300~50w600磁性能良好,达到国标要求;产品板形和表面质量良好,能够满足下游电机和电器行业制作高效电机的要求。还对电工钢铸坯、热轧板及冷轧板的组织进行了具体分析。

通过太钢大生产试验、金相和电镜观察、理论分析,系统研究了稀土在电工钢中的存在状态及其对电工钢微观组织、夹杂形态及分布的影响,最终对高牌号无取向电工钢成品表面纵条纹缺陷产生作用。

对冷轧无取向电工钢性能测量用试样加工不同设备对试样测量结果进行了对比研究。研究结果表明非电工钢专用剪板机加工试样的铁损测量结果比电工钢专用剪板机加工试样测量值高3%以上,但对磁感应强度的测量没有明显影响;对叠装系数测量结果影响的规律非常明显,即普通剪板机→精密剪板机→电工钢专用剪板机加工试样测量的叠装系数依次提高,同时与毛刺高度完全对应。

宝钢中低牌号无取向电工钢经过近8年的发展,在产量、质量和新产品研发等方面取得了可喜的成绩。在引进6种化学成分14个牌号电工钢的基础上,相继开发了6个中低牌号无取向电工钢,并形成了ei铁芯、空调压缩机铁芯、冰箱压缩机铁芯和家用电机等四大系列产品。其产品具有稳定的磁性能、出色的加工性能、优良的涂层性能和高的尺寸精度。

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通过50kg真空感应炉熔炼-锻造成100mm×25mm板坯-350四辊轧机热轧2mm带材-350四辊冷轧机轧成0.5mm带材流程,研究了主要元素(%)-0.015～0.070c、1.21～2.30si、0.25～0.33mn、0.013～0.018p、0.008～0.017s、0.002～0.210al对低牌号冷轧无取向电工钢铁损的影响。结果表明,随钢中碳、磷、硫、锰含量的增加,冷轧无取向电工钢铁损明显增加;随硅含量增加,钢的铁损降低;铝与钢中的氮形成细小的aln颗粒,阻碍钢材晶粒长大,随钢中铝含量增加,铁损增加。

通过对新钢低牌号无取向电工钢的铁损周期性波动情况进行分析,发现造成铁损周期性波动的原因是板坯加热不均。通过降低板坯加热温度、减少板坯与固定梁的接触时间、提高热送热装温度和热送热装率,有效减少了板坯加热温度不均的现象,解决了低牌号无取向电工钢铁损周期性波动的问题。

通过分析大生产试验中si、al等主要合金元素与成品性能的关系,设计出合理的化学成分;依据大生产热轧板坯加热温度、精轧和终轧温度等主要工艺因素对成品磁性能的影响规律,进行了工艺参数的优化。在无常化设备与钢质纯净度较低的情况下,开发出了低铁损高磁感电工钢50w600h,而且该钢的各项性能指标均达到了用户的要求。

低铁损高磁感冷轧无取向电工钢带的生产方法，其包括如下步骤：①成分为wc≤0．0050％，wsi≤2．50％，wal≤1．0％，且wsi＋2wal≤2．50％，

在实验室模拟薄板坯连铸连轧(csp)工艺生产无取向电工钢,通过扫描电镜观察及能谱分析等手段研究了板坯加热温度对csp无取向电工钢磁性能的影响。实验结果表明,采取较低的板坯加热温度可以改善csp无取向电工钢的磁性能。

为了确保电工钢的产品质量,在生产线上配备了一系列在线检测设备,其中常规配置有纠偏装置、连续测厚仪、铁损仪以及各种在线分析仪。现在许多电工钢处理线还配备了先进的检测装置,如在线膜厚仪、带钢缺陷检测仪等。膜厚仪用于检测带钢表面涂覆绝缘层的厚度和均匀性,目前膜厚仪有两类,一类是在涂层前后都设置厚度检测,利用前后差值来计算涂覆绝缘层厚度;另一类

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采用紧凑式热带生产工艺(csp)热轧板为原料生产冷轧钢板,对该热轧板及其冷轧钢板生成过程中各段进行了扫描电镜和金相显微镜的观察,研究了材料组织的演变,并对冷硬板及其退火后冷轧板做了化学相分析。结果表明:csp热轧板组织中有少量的珠光体和夹杂物,随后的冷轧及退火过程对珠光体和夹杂物的影响较小,退火后的冷轧板最终组织呈分布均匀的长饼状铁素体晶粒。化学相分析表明,冷轧后退火过程中fe3c的析出量有增加和聚集粗化的现象发生。

总结了薄板坯连铸连轧工艺生产取向电工钢的现状,尤其对意大利terni公司采用薄板坯生产取向电工钢的技术要点和工艺参数进行了较详细的分析,并进一步论述了薄板坯生产取向电工钢的优势;对国内开发薄板坯连铸工艺生产取向电工钢的情况进行了归纳,对中国进一步用新工艺生产取向电工钢和提高取向电工钢产品质量具有重要意义。

通钢利用先进的铁水脱硫、180t顶底复吹转炉、rh真空处理等设备以及板坯连铸连轧机生产冷轧硅钢热轧原料,再利用单机架六辊可逆轧机一次冷轧成型,总压下率78%,最后经过连续退火炉处理,成功开发了50w800冷轧无取向电工钢板,并实现了批量化生产。结果表明:开发的50w800板平均磁性性能铁损p1.5/50≈5.08w/kg,磁感b50=1.73t;产品板形和表面质量良好。