化學(xué)成分對低牌號冷軋無取向電工鋼鐵損的影響

選取了三種50w800無取向電工鋼,分析了化學(xué)成分、晶粒尺寸、織構(gòu)、以及200℃時效處理48h前后的磁性能和第二相粒子析出狀態(tài)的變化。結(jié)果表明,鋼板中第二相粒子的分布密度對鋼板鐵損有最重要的影響。降低鋼中c、n元素含量,或改進鋼板熱加工參數(shù)以降低成品鋼板中第二相粒子形成元素的過飽和度均有利于明顯降低鋼板磁時效過程中的鐵損增幅。鋼板中對磁性能有利的織構(gòu)也有利于降低鋼板鐵損的時效幅度。

介紹寶鋼高牌號無取向電工鋼的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用情況。寶鋼在2005年自主開發(fā)并試制成功高牌號無取向電工鋼b50a400,其各項性能指標(biāo)均達到或接近國外產(chǎn)品的同等水平;2007年高牌號無取向電工鋼產(chǎn)量達1.45萬t。寶鋼高牌號無取向電工鋼主要應(yīng)用于大型水輪發(fā)電機、汽輪發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機以及交直流大電機。

低鐵損高磁感冷軋無取向電工鋼帶的生產(chǎn)方法，其包括如下步驟：①成分為wc≤0．0050％，wsi≤2．50％，wal≤1．0％，且wsi＋2wal≤2．50％，

a．大型電機領(lǐng)域。無取向電工鋼高牌號產(chǎn)品是大電機（大型發(fā)電機、交直流大電機）制造不可或缺的重要材料，在大型電機中主要作為定子沖片，以滿足大電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，磁路呈多向混合分布的設(shè)計要求。

將中低牌號無取向電工鋼的鐵損值進行分離實驗，研究表明相同牌號的電工鋼，渦流損耗值分布在一定范圍之內(nèi)，且分布較均勻，不同牌號電工鋼的渦流損耗所占總損耗的比例不同。

綜述了中牌號無取向電工鋼(抗拉強度為600mpa以上、高頻(w10/400)下使用的電工鋼)的生產(chǎn)方法。即,cu的添加以及控制成品退火的冷卻速度;cu的作用以及各因素的影響;半工藝無取向電工鋼板的生產(chǎn)方法;s含量和板坯加熱溫度對磁性的影響。

對高牌號無取向電工鋼國內(nèi)生產(chǎn)情況、工藝技術(shù)、產(chǎn)品性能及應(yīng)用領(lǐng)域等進行了闡述,并探討了高牌號無取向電工鋼產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。

以cao-caf2復(fù)合渣系為脫硫劑,在rh精煉過程采用真空投入法進行高牌號無取向電工鋼深脫硫工業(yè)試驗,采用kth模型計算分析了rh爐渣成分對硫容量cs的影響。研究結(jié)果表明,爐渣成分控制在w((cao))/w((sio2))為5~7,w((cao))/w((al2o3))為1.5~1.8,w((al2o3))為25%~30%,w((feo+mno))<5%,脫硫劑加入量為6~8kg/t時,鋼中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)從平均0.0031%降低到0.0018%,最高脫硫率達到47.1%,平均脫硫率為41.7%。

通過太鋼大生產(chǎn)試驗、金相和電鏡觀察、理論分析,系統(tǒng)研究了稀土在電工鋼中的存在狀態(tài)及其對電工鋼微觀組織、夾雜形態(tài)及分布的影響,最終對高牌號無取向電工鋼成品表面縱條紋缺陷產(chǎn)生作用。

影響無取向電工鋼磁性能的兩個主要因素是組織和織構(gòu)。研究表明:隨著牌號的升高,晶粒尺寸增大,有利于鐵損的降低;(si+al)含量變化時,主要織構(gòu)組成不變,但是隨著(si+al)含量的增加,有利的高斯織構(gòu){110}強度由4.0減少到2.0,不利織構(gòu)γ的強度由15.1增加到20.6;可以通過改善軋制工藝減少不利織構(gòu),提高磁感。

首次實現(xiàn)了從冶煉→csp→?；滠埻嘶稹善窓z測等csp工藝生產(chǎn)高牌號無取向電工鋼的實驗室全工序過程模擬,并對鑄坯、熱軋板及冷軋板中的組織及夾雜物進行了具體分析。結(jié)果表明,csp工藝生產(chǎn)高牌號無取向電工鋼是可行的;成品磁性能滿足國際標(biāo)準(zhǔn)要求;薄鑄坯、熱軋板、成品板組織具有典型高牌號無取向電工鋼組織特點;過程析出物主要為:aln,aln+mns。

對冷軋無取向電工鋼性能測量用試樣加工不同設(shè)備對試樣測量結(jié)果進行了對比研究。研究結(jié)果表明非電工鋼專用剪板機加工試樣的鐵損測量結(jié)果比電工鋼專用剪板機加工試樣測量值高3%以上,但對磁感應(yīng)強度的測量沒有明顯影響;對疊裝系數(shù)測量結(jié)果影響的規(guī)律非常明顯,即普通剪板機→精密剪板機→電工鋼專用剪板機加工試樣測量的疊裝系數(shù)依次提高,同時與毛刺高度完全對應(yīng)。

寶鋼中低牌號無取向電工鋼經(jīng)過近8年的發(fā)展,在產(chǎn)量、質(zhì)量和新產(chǎn)品研發(fā)等方面取得了可喜的成績。在引進6種化學(xué)成分14個牌號電工鋼的基礎(chǔ)上,相繼開發(fā)了6個中低牌號無取向電工鋼,并形成了ei鐵芯、空調(diào)壓縮機鐵芯、冰箱壓縮機鐵芯和家用電機等四大系列產(chǎn)品。其產(chǎn)品具有穩(wěn)定的磁性能、出色的加工性能、優(yōu)良的涂層性能和高的尺寸精度。

采用電解提取夾雜物和掃描電鏡-能譜法,分析了無取向電工鋼非穩(wěn)態(tài)(開、終澆板坯)和穩(wěn)態(tài)澆鑄(中間板坯)對應(yīng)成品試樣的夾雜物數(shù)量、種類、尺寸,及其對成品鋼卷鐵損的影響。結(jié)果表明,兩者夾雜物均以aln、mns、cu2s類夾雜為主,開、終澆板坯中還含有少量的氧化物夾雜。0.5μm以下的微細(xì)夾雜,數(shù)量約為1500萬個/mm3;0.5～5.0μm尺寸范圍內(nèi)的夾雜,非穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)態(tài)澆注的板坯中分別為123萬個/mm3和75萬個/mm3,這也是造成非穩(wěn)態(tài)和與穩(wěn)態(tài)澆注條件下對應(yīng)成品鐵損差異的主要原因。

通過轉(zhuǎn)爐→rh→連鑄→熱連軋→一次冷軋→退火流程,成功開發(fā)了冷軋無取向電工鋼50w1300~50w600系列牌號,并實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)。產(chǎn)品性能表明:研制的50w1300~50w600磁性能良好,達到國標(biāo)要求;產(chǎn)品板形和表面質(zhì)量良好,能夠滿足下游電機和電器行業(yè)制作高效電機的要求。還對電工鋼鑄坯、熱軋板及冷軋板的組織進行了具體分析。

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以馬鋼csp流程生產(chǎn)電工鋼特點為基礎(chǔ),模擬了典型高牌號無取向電工鋼(50w310)的生產(chǎn)過程,研究了常化溫度對典型高牌號無取向電工鋼(50w310)的組織、織構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)過熱軋板常化處理的成品磁性能完全達到國標(biāo)要求;在實驗室研究的熱軋板?；瘻囟确秶鷥?nèi)(900~1050℃),隨著常化溫度的升高,熱軋板晶粒尺寸逐漸增大;成品晶粒平均尺寸呈先增大后減小的趨勢;成品中織構(gòu)強度變?nèi)?特別是{111}、{112}和{114}等織構(gòu)明顯減弱;成品鐵損p15值呈先降低后升高的趨勢,磁感b50值單調(diào)遞增,但增幅較為緩慢。

為了確保電工鋼的產(chǎn)品質(zhì)量,在生產(chǎn)線上配備了一系列在線檢測設(shè)備,其中常規(guī)配置有糾偏裝置、連續(xù)測厚儀、鐵損儀以及各種在線分析儀?，F(xiàn)在許多電工鋼處理線還配備了先進的檢測裝置,如在線膜厚儀、帶鋼缺陷檢測儀等。膜厚儀用于檢測帶鋼表面涂覆絕緣層的厚度和均勻性,目前膜厚儀有兩類,一類是在涂層前后都設(shè)置厚度檢測,利用前后差值來計算涂覆絕緣層厚度;另一類

通鋼利用先進的鐵水脫硫、180t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、rh真空處理等設(shè)備以及板坯連鑄連軋機生產(chǎn)冷軋硅鋼熱軋原料,再利用單機架六輥可逆軋機一次冷軋成型,總壓下率78%,最后經(jīng)過連續(xù)退火爐處理,成功開發(fā)了50w800冷軋無取向電工鋼板,并實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)。結(jié)果表明:開發(fā)的50w800板平均磁性性能鐵損p1.5/50≈5.08w/kg,磁感b50=1.73t;產(chǎn)品板形和表面質(zhì)量良好。

中國日本美國英國德國法國前蘇聯(lián) gb1220-92gb3280-92jisaisiunsbs970bs1449din17440din17224nfa35-575nfa35-576гост5632 0cr13sus410ss410 1cr13sus410410410s21x7cr13z6c1308x13 2cr13sus420j1420j1420s29x20cr13z20c1320x13 1cr17sus430430 7cr17sus440a440a 9cr18sus440c440cx105crmo17z100cd1795x18 0cr18ni9sus304304304s15x5crni189z6cn18.0908x18h10 00cr19ni10sus304l304l304s12x2crni189

鋼號化學(xué)成分（%）機械性能（≥） csimnp ≤ s ≤ crnimocuv σ b m pa σ b m p a δ ％ ψ ％ hba k v j 碳 鋼 鑄 件 zg200- 400 ≤ 0.2 0 ≤ 0.5 0 ≤ 0.8 0 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 0 ≤ 0.30 ≤ 0.2 0 ≤ 0.30 ≤ 0.05 40 0 20 0 2 5 4 0 3 0 zg230- 450 ≤ 0.3 0 ≤ 0.5 0 ≤ 0.9 0 0. 04 0. 04 ≤ 0.3 0 ≤ 0.30 ≤ 0.2 0 ≤ 0.30 ≤ 0.05 45 0 23 0 2 2 2 3 2 5 zg270- 500 ≤ 0.4 0 ≤ 0.5 0 ≤ 0.9 0 0. 04 0. 04 ≤

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