学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

冷轧无取向电工钢退火工艺研究及应用

作　者: 张帅
导　师: 曹建春
学　校: 昆明理工大学
专　业: 材料学
关键词: 冷轧无取向电工钢退火工艺组织织构性能
分类号: TG156.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 119次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

冷轧无取向电工钢的组织和织构决定了其最终的磁性和力学性能,而组织和织构受到其化学成分和生产工艺的影响。本文实验所用的试样取自于攀钢工业生产未经退火的典型成分的冷轧无取向电工钢板,在实验室进行盐浴炉退火,采用金相显微镜、铁损仪、X射线衍射仪和硬度计等仪器,测量了冷轧板的组织、织构和硬度参数等,系统研究了退火工艺参数对冷轧无取向电工钢试验钢组织、织构和性能的影响。根据实验室的研究结果,结合攀钢1号线退火机组的特点,初步拟定试验钢的退火工艺,目的是为攀钢1号退火线生产高磁感、低铁损的冷轧无取向电工钢的退火工艺制定提供依据。本文主要研究了化学成分为0.6%Si、0.3%Al的冷轧无取向电工钢的组织、织构和性能的关系。结果表明：退火工艺对冷轧无取向电工钢的组织状态和织构的体积分数影响较大,从而决定了其最终的性能。改善退火工艺,尽量减少{111}面织构的含量或者使其强度弱化,增加{100}和{110}面织构的含量,并且使晶粒尺寸达到临界晶粒尺寸,粗化夹杂物等提高冷轧无取向电工钢的性能。对退火前试样的组织和织构分析可以看出,试样的组织为纤维组织,并且择优取向较明显,大部分织构集中于[110]晶轴附近,由于无取向电工钢的性能较差,难以符合客户要求,必须进行退火处理,改善其性能。在不同退火温度对试样进行盐浴炉退火30s,结果发现：在750℃时试样已经完成再结晶,纤维组织完全消失,组织为细小的铁素体晶粒。试样晶粒组织在靠近表面处首先长大,然后在靠近中心部位开始长大。随着退火温度的升高晶粒尺寸长大较快。在850℃左右时晶粒的平均晶粒尺寸为27μ m,组织的均匀性较好,当温度较高时,晶粒异常长大组织均匀性变差。织构在再结晶结束后含量发生比较大的变化,尤其是[110]晶轴附近的织构含量降低较明显,当温度超过750℃时,织构含量变化呈现波浪形,变化量不大。由于织构对磁感的影响较大,因此织构的变化客观地反映了磁感的变化,退火前试样的磁感最低,在750℃时达到峰值,当温度继续升高时,磁感应强度在1.74T附近变化,变化量不大。铁损随温度升高逐渐降低。退火温度为850℃的情况下,在不同退火时间对试样进行退火,晶粒尺寸随退火时间的延长逐渐长大,晶粒的均匀性变差,织构变化量较小,铁损降低,同时磁感强度也降低,降低幅度都较小。经过实验室研究了退火工艺与性能的关系,结合攀钢1号线的特点,拟定了适合1号线的退火工艺。根据初步确定的退火温度和退火时间,工业试制了2.3万吨的冷轧无取向电工钢,其力学性能均符合客户要求,磁性的合格率为96.6%,达到预期结果。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-30
  1.1 无取向电工钢的发展  10-14
    1.1.1 国外无取向电工钢的发展  10-11
    1.1.2 国内无取向电工钢的发展  11-13
    1.1.3 无取向电工钢的发展趋势  13-14
  1.2 无取向电工钢性能的影响因素  14-19
    1.2.1 成分  14-17
      1.2.1.1 硅和铝  15-16
      1.2.1.2 锰、硫和磷  16-17
      1.2.1.3 碳、氮和氧  17
    1.2.2 织构  17-18
    1.2.3 晶粒尺寸  18
    1.2.4 夹杂物  18-19
  1.3 无取向电工钢的生产工艺特点  19-23
    1.3.1 炼钢  20
    1.3.2 热轧  20-21
    1.3.3 冷轧  21
    1.3.4 退火  21-22
    1.3.5 工艺与性能的关系  22-23
  1.4 退火工艺对无取向电工钢性能的影响  23-26
    1.4.1 退火温度对无取向电工钢性能的影响  23-24
      1.4.1.1 退火温度对磁感的影响  23-24
      1.4.1.2 退火温度对铁损的影响  24
    1.4.2 退火时间对电工钢磁性的影响  24-25
    1.4.3 退火工艺对力学性能的影响  25
    1.4.4 两段式退火的特点  25-26
  1.5 本文选题背景及主要研究内容  26-30
第二章试验材料及方法  30-32
  2.1 技术路线  30
  2.2 试验材料  30
  2.3 盐浴退火试验  30-31
  2.4 组织测试  31
    2.4.1 组织分析  31
    2.4.2 织构检测  31
  2.5 性能测试  31-32
    2.5.1 磁性测试  31
    2.5.2 硬度测试  31-32
第三章试验结果及分析  32-60
  3.1 退火工艺对显微组织的影响  32-37
    3.1.1 退火温度对显微组织的影响  33-36
    3.1.2 退火时间对显微组织的影响  36-37
  3.2 退火对再结晶织构的影响  37-52
    3.2.1 退火温度对织构的影响  45-50
    3.2.2 退火时间对织构的影响  50-52
  3.3 退火工艺对磁性能的影响  52-56
    3.3.1 退火工艺对磁感的影响  52-54
    3.3.2 退火工艺对铁损的影响  54-55
    3.3.3 晶粒尺寸对磁性的影响  55-56
  3.4 退火工艺对力学性能的影响  56-57
  3.5 本章小结  57-60
第四章工业应用  60-66
  4.1 试制工艺  60
  4.2 工艺参数的确定  60-62
    4.2.1 化学成分  60
    4.2.2 热轧工艺参数  60-61
    4.2.3 退火工艺相关参数  61-62
      4.2.3.1 RTH和NOF温度  61
      4.2.3.2 OA炉和LTH炉温度  61
      4.2.3.3 水平段张力  61-62
      4.2.3.4 OA炉和水淬槽张力  62
      4.2.3.5 光整轧制和拉矫  62
      4.2.3.6 退火工艺参数汇总  62
  4.3 应用结果与分析  62-64
  4.4 本章小结  64-66
第五章结论  66-68
致谢  68-70
参考文献  70-76
附录A：攻读硕士学位期间发表的论文  76-78

冷轧无取向电工钢退火工艺研究及应用

内容摘要

全文目录

相似论文