無(wú)取向電工鋼完整知識(shí)庫(kù)課件

1、無(wú)取向電工鋼（一）報(bào)告內(nèi)容無(wú)取向電工鋼簡(jiǎn)介冷軋無(wú)取向電工鋼磁性能冷軋無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)流程特點(diǎn)冷軋無(wú)取向電工鋼關(guān)鍵工序控制冷軋無(wú)取向電工鋼的發(fā)展趨勢(shì) 電工鋼是一種重要的金屬功能材料,是電力（發(fā)電和輸變電）、電機(jī)、家電和電子工業(yè)不可缺少的軟磁合金；主要用于各種電機(jī)和變壓器鐵芯及其他電器部件，在磁性材料領(lǐng)域中產(chǎn)量和用量最大。取向硅鋼無(wú)取向電工鋼無(wú)取向電工鋼簡(jiǎn)介類(lèi) 別硅含量公稱厚度mm熱軋硅鋼板熱軋低硅鋼（熱軋電機(jī)鋼）1.0-2.50.5熱軋高硅鋼（熱軋變壓器鋼）3.0-4.50.35、0.50冷軋硅鋼板 無(wú)取向電工鋼（冷軋電機(jī)鋼）低碳、低硅0.50.50、0.65硅鋼0.5-3.20.35、0.50

2、 取向硅鋼（變壓器用鋼）普通取向硅鋼（CGO）2.9-3.3 0.20、0.23、 0.27、0.30、0.35、0.50高磁感取向硅鋼（Hi-B）2.9-3.3序號(hào)電機(jī)產(chǎn)品所用牌號(hào)1一般電機(jī)電焊機(jī)50W600、50W700、50W800、50W1000、50W13002中高等電機(jī)50W250、50W270、50W290、50W310、50W400、50W470、50W6003高效電機(jī)35W230、35W250、35W270、35W300、35W360、35W400、35W4404開(kāi)關(guān)20W1500、70W340電機(jī)產(chǎn)品所需無(wú)取向電工鋼牌號(hào)其它產(chǎn)品所需無(wú)取向電工鋼牌號(hào)序號(hào)電機(jī)產(chǎn)品所用牌號(hào)1變壓

3、器、電動(dòng)工具50W600、 50W8002水力、火力發(fā)電機(jī)50W290、50W310、50W3503鎮(zhèn)流器硅鋼片鐵芯50W600、 50W800我國(guó)家電產(chǎn)品所需無(wú)取向電工鋼牌號(hào)序號(hào)電機(jī)產(chǎn)品所用牌號(hào)1冰箱壓縮機(jī)50W470-50W800、BDG2冰柜W20、W23、W30、BDG3空調(diào)器壓縮機(jī)50W470-50W800、BDG4洗衣機(jī)W20、W23、W30、BDG5微波爐W470、W30-W606電風(fēng)扇等小家電W30、W40、08F、08A17吸塵器W23、W30、W40、BDG牌號(hào)理論密度/(kg/dm3)最大比總損耗P1.5/50/(w/kg)最小磁極化強(qiáng)度B50/T抗拉強(qiáng)度Rm/(N/mm

4、2) 伸長(zhǎng)率A/%最小彎曲次數(shù)最小疊裝系數(shù)50W2307.602.301.604501020.97050W2507.602.501.6045010250W2707.602.701.6045010250W2907.602.901.6044010250W3107.653.101.6043011350W3307.653.301.6042511350W3507.653.501.6042011550W4007.704.001.6340014550W4707.704.701.64380161050W5307.705.301.65360161050W6007.756.001.66340211050W7007

5、.807.001.69320221050W8007.808.001.70300221050W10007.8510.001.72290221050W13007.8513.001.742902210冷軋無(wú)取向電工鋼（0.5mm）磁性能、力學(xué)性能和工藝特性TextTextTextTextText絕緣薄膜沖片性鋼板表面、平整和厚度鐵芯損耗（PT）磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）磁各向異性 磁時(shí)效電工鋼產(chǎn)品要求化學(xué)成分夾雜物、晶粒、織構(gòu)、應(yīng)力厚度、實(shí)物質(zhì)量、測(cè)量方法磁性能內(nèi)在因素 控制因素 外部因素冷軋無(wú)取向電工鋼磁性能0.25%Si, 0.001%AlS鋼，0.5mm厚半成品退火后碳含量與P15的關(guān)系鋼中C的作用：1

6、、成品C含量增加，碳化物也隨之增加，磁感降低，鐵損增加；2、無(wú)取向電工鋼一般要求：C50ppm。C對(duì)無(wú)取向電工鋼磁性能的影響S對(duì)無(wú)取向電工鋼磁性能的影響 鋼中S含量增加，鐵損增加，存在鐵損急劇增加的S含量，由此，電工鋼中S控制成分為50ppm。N對(duì)無(wú)取向電工鋼磁性能的影響 N含量在25ppm以上時(shí)，鐵損急劇增加，由此，鋼中N含量控制應(yīng) 25ppm。Mn對(duì)無(wú)取向電工鋼磁性能的影響鋼中Mn的作用：1、形成MnS，防止FeS引起的熱脆；2、擴(kuò)大相區(qū)；3、Mn/S10，保證良好熱加工性能和MnS粗化；4、改善組織和織構(gòu)。 Al對(duì)無(wú)取向電工鋼磁性能的影響鋼中Als的作用：1、Als0.15%,其作用與S

7、i的作用相同，提高值，縮小相區(qū)， 促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大，粗化AlN，改善織構(gòu)，減輕時(shí)效；2、Als在50140ppm，P15顯著增加；3、 Als30ppm， P15顯著降低；成品晶粒尺寸對(duì)磁性能的影響隨著晶粒的長(zhǎng)大，晶界數(shù)量減少，疇壁移動(dòng)的阻力減小，磁滯損耗（Ph）降低；隨著晶粒的長(zhǎng)大，磁疇尺寸增大，經(jīng)典渦流損耗（Pe）和考慮磁疇結(jié)構(gòu)的反常渦流損耗（Pa）都增加；在弱磁場(chǎng)下（100A/m） ，晶界對(duì)磁化難易的影響占主導(dǎo)地位，晶粒越大，晶界越少，疇壁移動(dòng)越容易，磁感（B1）就越高；在強(qiáng)磁場(chǎng)下（ 5000A/m ），晶體織構(gòu)對(duì)磁化難易的影響占主導(dǎo)地位，晶粒越大，對(duì)磁化有利的織構(gòu)越少，不利的織構(gòu)越多，磁疇

8、轉(zhuǎn)動(dòng)越困難，磁感（B50）就越低。對(duì)于小于1.0Si的無(wú)取向電工鋼，最佳臨界晶粒尺寸在50m80m。夾雜物對(duì)磁性能的影響夾雜物本身對(duì)磁化過(guò)程有阻礙作用。使磁化困難，磁滯損耗增加；在冷軋板退火過(guò)程中，夾雜物特別是細(xì)小彌散的夾雜物明顯阻礙晶粒長(zhǎng)大，使成品晶粒尺寸達(dá)不到最佳晶粒尺寸，相應(yīng)鐵損耗增加；夾雜物通過(guò)影響熱軋板的晶粒大小而間接影響退火后成品的織構(gòu)，進(jìn)一步增加對(duì)磁性能不利的織構(gòu)；控制夾雜物的大小和分布對(duì)無(wú)取向電工鋼性能有著重要的影響，如果夾雜物的絕對(duì)量一樣，粗化夾雜物，則對(duì)晶粒長(zhǎng)大和疇壁移動(dòng)的不良影響會(huì)降低。但太大時(shí)，由于軋制時(shí)沿軋向伸長(zhǎng)（塑性?shī)A雜）或破碎成細(xì)小的夾雜，也會(huì)惡化磁性。夾雜物對(duì)電

9、工鋼磁性的影響 材料磁化過(guò)程是使其疇壁移動(dòng)和磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，疇壁移動(dòng)和磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程阻力小，則該材料的磁性就好。磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力來(lái)自磁各向異性，疇壁移動(dòng)的阻力主要來(lái)自內(nèi)應(yīng)力(夾雜物、孔洞、點(diǎn)陣畸變、晶界加工應(yīng)變等都可產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力)和磁致伸縮的作用。 材料中的夾雜物對(duì)疇壁的影響主要表現(xiàn)在對(duì)磁疇的釘扎和點(diǎn)陣畸變引起內(nèi)應(yīng)力增大。 MHC為MH磁化曲線中矯頑力，為疇壁厚度，ms為增大磁化強(qiáng)度，為夾雜物體積百分?jǐn)?shù)，d為夾雜物直徑。 冶煉精煉連鑄連軋傳統(tǒng)工藝TSCR工藝?；滠埻嘶鹜繉忧肮ば蚝蠊ば蛞睙捑珶掃B鑄熱軋?；滠埻嘶鹜繉永滠垷o(wú)取向電工鋼生產(chǎn)流程特點(diǎn)薄板坯連鑄連軋工藝與傳統(tǒng)工藝的熱履歷比較薄板坯 1%(

10、Si+Al)厚度65mm，其等軸晶（急冷層）率約為20，柱狀晶細(xì)小均勻。一次枝晶直徑約為40m100m 。（a） 210mm厚鑄坯凝固組織及一次枝晶形貌，直徑約為200m500m（b） 65mm厚薄板坯凝固組織及一次枝晶形貌，直徑約為40m100m （b）（a）傳統(tǒng)厚板坯與薄板坯的低倍組織（a） CSP生產(chǎn)板卷的組織 （1/2寬處平行軋向的縱截面） 35m55m（b）傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)板卷的組織（1/2寬處平行于軋向的縱截面） 30m40m（a）（b）薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的熱軋板卷鐵素體晶?；旧铣实容S狀，尺寸在35m55m之間。熱軋板（卷）金相組織的比較1%(Si+Al)明顯帶狀形變組織出現(xiàn)明顯的未

11、再結(jié)晶或部分再結(jié)晶組織！（a） CSP生產(chǎn)冷板卷的組織 （1/2寬處平行軋向的縱截面） 30m40m（b）傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)冷板卷的組織（1/2寬處平行于軋向的縱截面） 25m45m（a）（b）接近理想晶粒尺寸！薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)的無(wú)取向電工鋼冷軋板的基體晶粒為均勻的等軸晶，其平均尺寸為30m40m。冷軋板（卷）金相組織的比較織構(gòu)強(qiáng)度從表層到中心逐漸加強(qiáng)；表層到中心的織構(gòu)強(qiáng)度差別較?。ㄝ^傳統(tǒng)流程）；熱軋板表面織構(gòu)不對(duì)稱，1/4處織構(gòu)對(duì)稱性明顯優(yōu)于表面，中心層織構(gòu)對(duì)稱性最好。熱軋板的織構(gòu)熱軋板到冷軋板再到退火成品，織構(gòu)強(qiáng)度逐漸減弱；熱軋板到冷軋板的織構(gòu)骨架線保持不變，都沿方向；退火成品的織構(gòu)分布比

12、較均勻，大多數(shù)晶粒的取向是一致的，沒(méi)有明顯的骨架線；熱軋板主織構(gòu)基本為001反立方織構(gòu)，即/RD 的纖維織構(gòu)，有較弱的001立方織構(gòu)。這兩種織構(gòu)在冷軋板和成品中保持下來(lái)，001織構(gòu)強(qiáng)度逐漸減弱。冷軋板的織構(gòu)析出物峰值為100nm150nm。析出物以MnS為主，MnS在卷取和空冷試樣中，尺寸沒(méi)有明顯的變化；卷取樣中AlN和復(fù)合析出物尺寸有一定的減小；MG_W540 MG_W600MG_W800析出物峰值為100nm200nm。其中AlN析出、復(fù)合析出的數(shù)量增加；MnS析出數(shù)量減少，但分布峰值沒(méi)有明顯的變化；析出物峰值為200nm250nm。其中MnS析出數(shù)量很少，主要以AlN和復(fù)合析出為主，卷取

13、后AlN的分布峰值略有減小，大約在175nm左右，復(fù)合析出物分布峰值卷取前后也沒(méi)有明顯的變化，在200nm左右。典型牌號(hào)電工鋼析出物析出規(guī)律 馬鋼現(xiàn)供硅鋼薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)無(wú)取向電工鋼的技術(shù)優(yōu)勢(shì)薄板坯（70mm50mm）晶粒細(xì)小、均勻，合金元素的微觀偏析較?。粺崴瓦M(jìn)入加熱爐均熱，鑄坯縱橫向溫度均勻；熱軋板卷尺寸更精確，厚度偏差??；成品鋼卷縱橫向磁性也更均勻，厚度偏差也減??；薄板坯柱狀晶的位向?yàn)?00，由于省掉初軋工序，制成的無(wú)取向電工鋼中有利的（100）面織構(gòu)組分增多，可使磁感值比通用工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品更高；熱軋板卷厚度為2.0mm2.5mm，可以通過(guò)一次冷軋生產(chǎn)常規(guī)0.50mm成品和0.15mm

14、0.20mm厚高頻用無(wú)取向電工鋼（傳統(tǒng)工藝必須經(jīng)過(guò)兩次冷軋）；有利于高效電機(jī)用低碳低硅電工鋼的性能保證：P15/503.59W/Kg、B501.71T。冷軋無(wú)取向電工鋼關(guān)鍵工序控制工序與任務(wù)： 鐵水預(yù)處理工序，脫S、控制N； 轉(zhuǎn)爐冶煉工序，脫C、脫N、控S； RH 精煉工序，脫C、脫S、控N； 連鑄工序，控C、控N、控S。無(wú)取向電工鋼的生產(chǎn)對(duì)高爐鐵水的要求鐵水溫度1300；1鐵水中S0.03%；2鐵水中Si：0.3%0.6%。31轉(zhuǎn)爐流程脫硫工序的選擇鋼 種鐵水脫硫轉(zhuǎn)爐控硫出鋼脫硫真空深脫硫深淺中低牌號(hào)無(wú)取向硅鋼S 60 ppm高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼S 50 ppm鐵水中碳、硅含量高，提高了硫的反應(yīng)

15、能力，從而有利于脫硫；鐵水中氧含量低，提高了渣鐵之間的硫分配比，脫硫效率高；鐵水脫硫因其較好的動(dòng)力學(xué)條件，脫硫劑利用率高，而且脫硫速度快；鐵水脫硫費(fèi)用低，如高爐、轉(zhuǎn)爐、爐外精煉每脫除1kg硫，其費(fèi)用分別約為鐵水脫硫的2.5倍、16倍和6倍。鐵水脫硫的優(yōu)點(diǎn) 機(jī)械攪拌法(KR法)噴吹法(魚(yú)雷罐、鐵水包)最常用，日本、韓國(guó)等亞洲國(guó)家碳化鈣系脫硫劑、石灰系脫硫劑最常用，俄羅斯、中國(guó)等國(guó)家碳化鈣系脫硫劑、金屬鎂參 數(shù)指 標(biāo)脫硫年處理能力/萬(wàn)ta1164脫硫日處理能力/罐64鐵水罐裝載能力/t98110鐵水罐有效自由空間/mm800(108t時(shí))噴吹罐容積/m30.52噴吹壓力/MPa0.30.5噴吹流量

16、/Nm3min13060噴吹速度/kgmin1615實(shí)例介紹某廠100噸鐵水罐噴吹顆粒鎂脫硫主要設(shè)計(jì)參數(shù)S0.005%的比例達(dá)到9.92%；S平均為0.003%；S最低可控制到0.002%以下；“深脫”的平均脫硫率達(dá)到90%。脫硫效果C、Si：降低溶解度；Nb、V、Cr、Mn、Zr、Ti、Al：增加溶解度；Mo、Ni、Co ：影響不大。低氮鐵水的措施： 高爐順行； 高溫； 高錳； 高硅。低氮鐵水的獲得鐵水N含量：3040ppm 根據(jù)RH真空脫碳原理，要求處理前初始鋼水的C和O應(yīng)達(dá)到一定的范圍，以求最佳脫碳效果。 對(duì)于生產(chǎn)成品C30ppm的電工鋼來(lái)說(shuō)， RH真空脫碳的最佳含量： C：0.030.

17、04； O：600ppm700ppm。 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳、氧的控制氮在渣中的存在形式自由氮離子，N代替O化合氮離子，N-4代替O-2轉(zhuǎn)爐頂?shù)蛷?fù)合吹煉形成CO、O2氣泡、惰性氣體Ar氣泡為氮的去除創(chuàng)造良好條件；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氮含量可達(dá)：1015ppm新日鐵八幡廠氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程N(yùn)的變化氧氣流量對(duì)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)N的影響渣層厚度對(duì)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)N的影響盡可能提高入爐鐵水溫度，縮短廢鋼熔化時(shí)間，保證爐渣脫硫反應(yīng)的時(shí)間；鐵水殘?jiān)鼛肓蛄空伎偭蛄康?%12%，扒渣時(shí)應(yīng)盡量扒盡，應(yīng)保證較高的終渣堿度(R=4.4)、較低的終渣(FeO)(不大于16.40%)及適宜的終點(diǎn)溫度(t1680)，以增強(qiáng)爐渣脫硫能力；控制轉(zhuǎn)爐殘留渣量，應(yīng)考慮

18、停止濺渣12爐后再冶煉，在爐況允許的情況下，連續(xù)冶煉電工鋼時(shí)也應(yīng)該停止濺渣；造渣材料要滿足低硫要求。轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程“回硫”的控制影響轉(zhuǎn)爐“回硫”的因素分析鐵水脫S扒渣對(duì)回硫的影響入爐鐵水S對(duì)回硫的影響廢鋼種類(lèi)對(duì)回硫的影響石灰中S對(duì)回硫的影響鋼液中的碳含量由0.003 %左右降至0.002 %左右0.02 %左右降至0.003 %左右0.04 %降至0.02 %左右第1階段第2階段第3階段 RH過(guò)程C的變化快速提高真空度,在3min以內(nèi)將真空度降到1kpa以下。 真空泵的驅(qū)動(dòng)氣體流量在脫碳10min后調(diào)至最大，到脫氧合金化時(shí)再減小。 對(duì)于RH鋼水初始碳含量大于0.04%、活度氧小于400ppm的爐

19、次，需要KTB頂槍吹氧強(qiáng)制脫碳。 RH處理電工鋼時(shí)的深度脫碳的時(shí)間一般為1525min。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)脫碳時(shí)間：一是初始碳含量偏高；二是脫碳10min以后碳含量仍然在80ppm以上；三是脫碳過(guò)程中出現(xiàn)各類(lèi)故障，導(dǎo)致前期降碳速度緩慢。 RH脫硫的效果國(guó)內(nèi)某廠利用RH工藝生產(chǎn)高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼時(shí)，成品中S含量穩(wěn)定控制在10 ppm以下。新日鐵某廠利用RH-PB工藝生產(chǎn)超低硫鋼，脫硫劑采用1:1的CaO-CaF2，脫硫劑添加速度max300kg/min，氬氣流量：1666.7NL/min，處理20min，可使S由2030 ppm降至5 ppm。新日鐵另一鋼廠采用RH-噴吹法，采用6:4 C

20、aO-CaF2+(10%15%)MgO，添加速度100kg/min，氬氣量max3500NL/min，處理20min，使S由20ppm57ppm降至5 ppm。鋼水增碳的控制1）控制脫碳過(guò)程中從真空室結(jié)瘤殘鋼的增碳； 2）控制冷卻廢鋼的增碳；3）控制合金的增碳；通過(guò)上述措施增碳可控制在：12ppm連鑄過(guò)程的增碳 1）鋼包襯磚對(duì)增碳的影響 AL-Mg-C磚罐和低碳磚罐鋼水增碳情況，鋼包采用無(wú)碳磚是十分重要的措施，可控制增碳1ppm；2） 中包覆蓋劑對(duì)增碳的影響 中包覆蓋劑的碳含量高低直接影響鋼水增碳。因此必須選用無(wú)碳中包渣，使增碳1ppm。3） 浸入式水口增碳的控制 選用低碳無(wú)硅復(fù)合水口可控制增

21、碳1.5ppm。 通過(guò)上述各項(xiàng)措施，使真空脫碳結(jié)束至連鑄坯的總的增碳可控制在610ppm。 增碳量（ppm） AL-Mg-C磚罐 6.7無(wú)碳磚罐 0.4中包渣1 中包渣2 保護(hù)渣碳含量，% 4.00.1 鋼水增碳，10-6 3.90.1連鑄過(guò)程控制二次吸氮的措施大包到中間包使用長(zhǎng)水口，連接處采用氬氣密封；中間包到結(jié)晶器使用浸入式水口和保護(hù)渣。-析出物、熱軋加工性；均熱溫度：11001150； - 加熱、粗軋、精軋各工序的溫度差、板形，單相軋制；終軋溫度：860880；- 帶有熱軋卷?；再|(zhì)、改善成品組織、織構(gòu)和磁性；但考慮酸洗困難、塌卷問(wèn)題；660680； 低溫加熱工藝低溫軋制工藝高溫卷取工藝

22、無(wú)取向電工鋼熱連軋工藝 材料選型研發(fā)推廣實(shí)物質(zhì)量不斷改善技術(shù)裝備水平提升磁性能特殊用途高牌號(hào)高效化冷軋無(wú)取向電工鋼的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)取向電工鋼（二）綜述試驗(yàn)檢驗(yàn)方案 ?；に囋囼?yàn) 兩次冷軋法工藝試驗(yàn) 結(jié)論及展望 綜述類(lèi)別公稱厚度，mm熱軋電工鋼板(無(wú)取向) 熱軋低硅電工鋼，也稱熱軋電機(jī)鋼 (1.0%2.5%Si)0.50 熱軋高硅電工鋼，也稱熱軋變壓器鋼 (3.0%5%Si)0.35和0.5冷軋電工鋼板 無(wú)取向電工鋼（冷軋電機(jī)鋼） 低碳低硅電工鋼 (0.5%Si)0.50和0.65 電工鋼（0.5%3.5%Si ）0.35和0.50 取向電工鋼（冷軋變壓器鋼） 普通取向電工鋼 (2.93Si)0.3

23、5、0.30、0.27和0.23 高磁感取向電工鋼 (2.93.3Si)電工鋼板的分類(lèi)高牌號(hào)電工鋼生產(chǎn)與低牌號(hào)的差異 牌號(hào)B50（T）P15/50（W/kg）高牌號(hào)50W3101.603.1050W3301.603.3050W3501.603.5050W4001.634.00低牌號(hào)50W4701.644.7050W5301.655.3050W6001.666.00高牌號(hào)電工鋼生產(chǎn)與低牌號(hào)的差異 (3)?；?Si鋼采用一次冷軋制造工藝時(shí)，熱軋板必須?；饕哪康氖鞘篃彳埌褰M織更均勻，使再結(jié)晶晶粒增多，防止瓦垅狀缺陷。同時(shí)使晶粒和析出物粗化，加強(qiáng)(100)和(110)組分以及減弱(111)組分，

24、磁性明顯提高。(4)冷軋隨牌號(hào)升高，當(dāng)硅含量達(dá)到3，特別是(Si+Al)% 3.5時(shí)，由于變形抗力大，冷軋前應(yīng)預(yù)熱到100150。(1)冶煉隨硅量提高，出鋼溫度約降低10 20 ，因?yàn)檎婵仗幚砗蠹尤牍梃F量多，鋼水溫度升高。(2)連鑄隨牌號(hào)增高，含硅量更高，凝固冷卻過(guò)程中不存在相變，連鑄后柱狀晶粗大，熱軋過(guò)程中由于動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶緩慢，在熱軋板的板厚中心附近為粗大伸長(zhǎng)的形變晶粒，以后冷軋和退火也難以再結(jié)晶，產(chǎn)品表面沿軋向出現(xiàn)瓦垅狀缺陷，使疊片系數(shù)降低，磁性能變壞。因此高牌號(hào)必須采用連鑄+電磁攪拌技術(shù)來(lái)提高連鑄坯中等軸晶率。高牌號(hào)電工鋼生產(chǎn)與低牌號(hào)的差異 中國(guó)整個(gè)大電機(jī)制造行業(yè)的市場(chǎng)市場(chǎng)需求遠(yuǎn)大于

25、生產(chǎn)能力，東電、哈電、上電三大國(guó)有動(dòng)力設(shè)備廠以及天發(fā)、?？频群腺Y企業(yè)都在大規(guī)模擴(kuò)大產(chǎn)能。600MW和300MW的汽輪發(fā)電機(jī)組采用50W310和50W290等高牌號(hào)無(wú)取向電工鋼；大型水力發(fā)電機(jī)組基本采用50W270產(chǎn)品。市場(chǎng)對(duì)高牌號(hào)電工鋼的需求極大，2010年達(dá)到了30萬(wàn)噸以上而國(guó)內(nèi)供給不足，依賴進(jìn)口。高牌號(hào)無(wú)取向電工鋼的市場(chǎng)需求簡(jiǎn)化工序，節(jié)能降耗；成品磁性能提高，主要是磁感； 降低生產(chǎn)成本（減少燒損，提高成材率）。CSP生產(chǎn)無(wú)取向電工鋼的優(yōu)勢(shì)隨著國(guó)家“十五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)電工鋼新技術(shù)研究”的進(jìn)行，馬鞍山鋼鐵公司與鋼鐵研究總院順利完成了中低牌號(hào)無(wú)取向電工鋼的試驗(yàn)生產(chǎn)任務(wù)，積累了

26、從冶煉、精煉到連鑄、熱連軋工序大量的研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為進(jìn)一步研究高牌號(hào)無(wú)取向電工鋼奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 開(kāi)展CSP生產(chǎn)高牌號(hào)無(wú)取向電工鋼技術(shù)研究，一方面可以充分發(fā)揮CSP生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，擴(kuò)大CSP生產(chǎn)線品種；另一方面，可解決國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高牌號(hào)無(wú)取向電工鋼供需不平衡的問(wèn)題，增大市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。背景和意義薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)高牌號(hào)無(wú)取向電工鋼的實(shí)驗(yàn)室模擬；50W400、50W310和50W290常化工藝試驗(yàn)研究；W290兩次冷軋法工藝試驗(yàn)研究；Al含量對(duì)2.2%Si電工鋼組織結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。研究?jī)?nèi)容 實(shí)驗(yàn)室模擬試制工藝流程CSP模擬示意圖實(shí)驗(yàn)室模擬手段 實(shí)驗(yàn)室流程與模擬的CSP工序?qū)嶒?yàn)室流程與模擬的C

27、SP工序工序?qū)嶒?yàn)設(shè)備及主要參數(shù)冶煉真空感應(yīng)爐：額定功率：75Kw，極限真空度：610-3Pa；容量：30 kg；澆注水冷銅模：型腔尺寸為50mm100mm400mm；冷卻方式：水冷；熱送馬弗爐：最高加熱溫度1250；熱軋單機(jī)架2輥可逆軋機(jī)：工作輥直徑250mm；酸洗人工：3050熱鹽酸；溫度：7090冷軋單機(jī)架四輥可逆軋機(jī)：支撐輥直徑380mm，工作輥直徑180mm；脫碳退火可控氣氛高溫退火爐，爐膛直徑130mm；最高加熱溫度：1300；高溫退火可控氣氛高溫退火爐，爐膛直徑130mm；最高加熱溫度：1300；磁性檢測(cè)硅鋼片交流磁性能測(cè)量?jī)x?；に囋囼?yàn) 成分（%）SiAlMnPCNS50W400

28、2.380.350.250.0080.0040.00450.00550W3102.950.410.210.0060.00450.00400.00550W2903.100.540.230.0060.0030.00420.004?；に嚕?8504min、9004min、9504min、 1000 4min、 1050 4min。退火工藝： 8901.5min+9601.5min； 8901.5min +10001.5min； 8901.5min +10301.5min。常化溫度對(duì)熱軋板組織的影響 50W400未?；瘯r(shí)熱軋板中存在明顯的纖維組織，隨著?；瘻囟鹊纳?，熱軋板晶粒尺寸增大，?；瘻囟却笥?/p>

29、900時(shí)，晶粒顯著長(zhǎng)大，晶界平直；1000時(shí)晶粒最大。 8509009501000未?；；瘻囟葘?duì)熱軋板組織的影響 50W310在研究溫度范圍內(nèi)（9001050）,隨著常化溫度的升高，熱軋板晶粒尺寸增大。?；瘻囟却笥?000時(shí)，晶粒顯著長(zhǎng)大。 未?；?0095010001050?；瘻囟葘?duì)熱軋板組織的影響 50W290：900、950常化的熱軋板組織晶粒均勻性不好，常化溫度為1050時(shí)，部分晶粒異常長(zhǎng)大，甚至達(dá)到400m以上。 未?；?501050900常化溫度對(duì)熱軋板組織的影響 品種未?；?509009501000105050W400纖維組織58.58314119250W310纖維組織8513

30、318118750W290纖維組織65*97196熱軋板平均晶粒度（m）常化溫度對(duì)成品組織的影響 50W400：熱軋板?；瘻囟刃∮?50時(shí)，成品晶粒尺寸隨熱軋板?；瘻囟鹊纳叨龃螅瑹彳埌宄；瘻囟葹?50時(shí)，成品的晶粒尺寸最大，熱軋板常化溫度大于950時(shí)，成品晶粒尺寸隨熱軋板?；瘻囟鹊纳叻炊饾u減小。 未常化9009501000850?；瘻囟葘?duì)成品組織的影響 50W310熱軋板?；瘻囟葹?000時(shí)，成品的晶粒尺寸最大。 90095010001050?；瘻囟葘?duì)成品組織的影響 50W290：在本次試驗(yàn)的?；瘻囟确秶鷥?nèi)，成品晶粒尺寸隨熱軋板?；瘻囟鹊纳叨龃?。 未?；?0095010001050

31、?；瘻囟葘?duì)成品組織的影響 品種未?；?509009501000105050W40053.660.46581.352.350W31064.281.192.4101.367.550W29079.287.597115.2114.6成品平均晶粒度（m）?；瘻囟葘?duì)成品織構(gòu)的影響 50W400成品織構(gòu)主要由111、112和114等面織構(gòu)以及高斯織構(gòu)組成，成品織構(gòu)的強(qiáng)度比較弱，最高織構(gòu)組分的密度水平是隨機(jī)織構(gòu)分布強(qiáng)度的4倍。隨著熱軋板常化溫度的升高，成品中111、112和114等面織構(gòu)減弱，100和110附近的分布強(qiáng)度增強(qiáng)。 (a)850 (b)900 (c)1000 (d)1050 ?；瘻囟葘?duì)成品織構(gòu)的影

32、響 50W310成品織構(gòu)主要由111、112、114和100等面織構(gòu)以及高斯織構(gòu)組成，成品織構(gòu)的強(qiáng)度比較弱，最高織構(gòu)組分的密度水平是隨機(jī)織構(gòu)分布強(qiáng)度的4倍。隨著熱軋板常化溫度的升高，成品中111、112和114等面織構(gòu)減弱，100面織構(gòu)增強(qiáng)。 (a)900 (b)1000 (c)1050 常化溫度對(duì)成品織構(gòu)的影響 50W290成品織構(gòu)的強(qiáng)度比較弱。隨著熱軋板常化溫度的升高， 111面織構(gòu)減弱，100面織構(gòu)增強(qiáng)。 (a)900 (b)1000 (c)1050 ?；瘻囟葘?duì)成品織構(gòu)的影響 熱軋板晶粒大小通過(guò)影響冷軋變形方式對(duì)成品的再結(jié)晶織構(gòu)有顯著的影響。當(dāng)熱軋板晶粒較大時(shí)，冷軋形變組織中形成較多的剪

33、切帶，熱軋板晶粒越大，剪切帶的分布密度越高。由于剪切帶有較高的儲(chǔ)能，再結(jié)晶晶粒優(yōu)先在剪切帶內(nèi)形核。再結(jié)晶退火時(shí)剪切帶中更容易形成高斯取向的晶核，因此，熱軋板晶粒越大，冷軋變形組織中剪切帶的分布密度越高，成品織構(gòu)中高斯織構(gòu)的強(qiáng)度越高。此外，纖維織構(gòu)取向的再結(jié)晶晶核更容易在熱軋板的原始晶界處形核。因此，熱軋板晶粒越大，原始晶界越少，成品中纖維織構(gòu)的強(qiáng)度越低。 ?；瘻囟葘?duì)成品磁性能的影響 常化溫度對(duì)成品磁性能的影響 ?；瘻囟葘?duì)成品磁性能的影響 常化溫度對(duì)成品磁性能的影響 本次試驗(yàn)中成品試樣的主要差別是晶粒大小、織構(gòu)分布和夾雜物大小。對(duì)于無(wú)取向電工鋼，100和110織構(gòu)是對(duì)磁性能有利的織構(gòu)，111和1

34、12織構(gòu)是不利織構(gòu)，因此，增加100和110織構(gòu)的強(qiáng)度和降低111和112織構(gòu)的強(qiáng)度有利于降低磁滯損耗和增加磁感。晶界對(duì)磁化有阻礙作用，晶界越多，磁滯損耗越大，因此，增加成品的晶粒大小有利于降低磁滯損耗。夾雜物對(duì)磁化也有阻礙作用，夾雜物分布越彌散，磁滯損耗越大。熱軋板?；瘻囟仍?000以下時(shí)，隨著熱軋板?；瘻囟鹊纳撸善返木Я３叽缭龃?，對(duì)磁性能不利的111和112織構(gòu)在減弱，對(duì)磁性能有利的高斯織構(gòu)110增強(qiáng)，因此，鐵損降低。熱軋板?；瘻囟仍?000以上時(shí)，隨著熱軋板常化溫度的升高，雖然對(duì)磁性能不利的111和112織構(gòu)仍在減弱，對(duì)磁性能有利的高斯織構(gòu)仍在增強(qiáng)，但由于成品的晶粒尺寸減小以及夾雜物

35、更彌散，磁滯損耗增加，鐵損增加。磁感B50主要由晶體織構(gòu)來(lái)決定，隨著熱軋板?；瘻囟鹊纳?，不利織構(gòu)一直在減弱，有利織構(gòu)在增強(qiáng)，因此，磁感隨熱軋板常化溫度的升高而增加。 ?；囼?yàn)小結(jié) 3種牌號(hào)未?；瘯r(shí)熱軋板中存在明顯的纖維組織，經(jīng)過(guò)常化處理后組織均勻，隨著?；瘻囟鹊纳?，熱軋板晶粒尺寸增大。50W400常化溫度大于950（50W310、50W290常化溫度大于1000）時(shí)，熱軋板晶粒顯著長(zhǎng)大，晶界平直。隨著?；瘻囟鹊奶岣?，成品晶粒平均尺寸呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。常化溫度為950時(shí)50W400成品晶粒尺寸最大；常化溫度為1000時(shí)50W310、50W290成品晶粒尺寸最大。成品織構(gòu)主要由111、1

36、12、114、100和110等織構(gòu)組成，隨著熱軋板?；瘻囟鹊纳?，成品中織構(gòu)強(qiáng)度變?nèi)?，特別是111、112和114等織構(gòu)明顯減弱，100和110附近織構(gòu)的分布強(qiáng)度稍微增強(qiáng)。?；囼?yàn)小結(jié) 鐵損P15隨?；瘻囟鹊淖兓⒎菃握{(diào)變化關(guān)系，當(dāng)常化溫度在950以下時(shí)，隨著退火溫度的升高，鐵損呈降低趨勢(shì)，當(dāng)?；瘻囟仍?000以上時(shí)，鐵損反而隨常化溫度的升高而增大。磁感B50隨熱軋板常化溫度的升高而單調(diào)遞增，但高溫段增幅變緩。未經(jīng)過(guò)?；幚淼某善疯F損P15值不能滿足50W400、50W310、50W290國(guó)標(biāo)要求，經(jīng)過(guò)熱軋板?；幚淼某善疯F損、磁感完全達(dá)到50W400、50W310、50W290國(guó)標(biāo)要求；成品

37、厚度對(duì)磁性能有明顯的影響，50W290成品厚度為0.35mm時(shí)的鐵損比0.5mm時(shí)的鐵損降低大約0.20.3W/kg。成品厚度為0.35mm時(shí)的磁感比0.5mm時(shí)的磁感降低，但降低的幅度不大，小于0.01T。 兩次冷軋法工藝試驗(yàn) 未?；?、常化溫度分別為850和950，時(shí)間3分鐘。 第一次冷軋到0.78mm 連續(xù)退火爐中進(jìn)行中間退火，中間退火溫度為850，時(shí)間2.6分鐘。 第二次冷軋到0.35mm，第二次冷軋壓下率為55.1 終退火溫度為8901.5min +10301.5min ?；瘻囟葘?duì)35W290中間退火后組織、成品組織和磁性能的影響 成分（%）SiAlMnPCNS50W2903.100.

38、540.230.0060.0030.00420.004工藝?；瘻囟葘?duì)35W290中間退火后組織、成品組織和磁性能的影響 ?；瘻囟葘?duì)35W290中間退火后組織、成品組織和磁性能的影響 第二次冷軋壓下率對(duì)50W290成品組織、織構(gòu)和磁性能的影響 第一次冷軋到0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm和0.9mm； 連續(xù)退火爐中進(jìn)行中間退火，中間退火溫度分別為920和920960，時(shí)間2.6分鐘第二次冷軋到0.5mm，第二次冷軋壓下率分別為0（一次冷軋法）、16.7、29、38和44.4 最終退火溫度為8901.5min +10301.5min 成分（%）SiAlMnPCNS50W2903.10

39、0.540.230.0060.0030.00420.004工藝第二次冷軋壓下率對(duì)50W290成品組織的影響 第二次冷軋壓下率較小時(shí)，成品晶粒尺寸較大，第二次冷軋壓下率較大時(shí)，成品晶粒尺寸隨第二次冷軋壓下率的增加稍微減小，二次冷軋法的晶粒尺寸大于一次冷軋法。 e）一次冷軋法a）壓下率16.7b）壓下率29；c）壓下率38；d）壓下率44.8；第二次冷軋壓下率對(duì)50W290成品織構(gòu)的影響 a）壓下率16.7，中間退火溫度920960；b）壓下率29，中間退火溫度920960；c）壓下率44.8，中間退火溫度920960；隨著第二次冷軋壓下率的增加， 111和112面織構(gòu)減弱，高斯織構(gòu)110增強(qiáng)，1

40、00面織構(gòu)的變化不大 第二次冷軋壓下率對(duì)50W290成品磁性能的影響 二次冷軋法試驗(yàn)小結(jié) 使用兩次冷軋法工藝，熱軋板?；芨纳拼判阅?。當(dāng)常化溫度較低時(shí)（低于中間退火溫度），常化改善鐵損的作用不是很大，但對(duì)磁感仍有一定的有利作用；當(dāng)?；瘻囟容^高時(shí)，常化可以顯著改善磁性能，特別是中間退火溫度較低時(shí)，提高常化溫度的有利作用更大。當(dāng)?shù)诙卫滠垑合侣瘦^?。▔合侣市∮?0）時(shí)，二次冷軋法工藝不利織構(gòu)的強(qiáng)度大于一次冷軋法。當(dāng)?shù)诙卫滠垑合侣瘦^大（大于38）時(shí)，二次冷軋法工藝不利織構(gòu)的強(qiáng)度小于一次冷軋法，有利織構(gòu)的強(qiáng)度大于一次冷軋法。與一次冷軋法比較，兩次冷軋法的第二次冷軋壓下率較小時(shí)磁性能不如一次冷軋法，當(dāng)

41、第二次冷軋壓下率較大（中間厚度0.8mm以上，壓下率大于38%）時(shí)，兩次冷軋工藝的磁性能明顯優(yōu)于一次冷軋法。主要結(jié)論未經(jīng)過(guò)?；幚淼某善疯F損P15值不能滿足50W400、50W310、50W290國(guó)標(biāo)要求，經(jīng)過(guò)熱軋板常化處理的成品鐵損、磁感完全達(dá)到50W400、50W310、50W290國(guó)標(biāo)要求。 3種牌號(hào)未常化時(shí)熱軋板中存在明顯的纖維組織，經(jīng)過(guò)常化處理后組織均勻，隨著?；瘻囟鹊纳撸瑹彳埌寰Я３叽缭龃?；?；瘻囟葹?50時(shí)50W400成品晶粒尺寸最大；?；瘻囟葹?000時(shí)50W310、50W290成品晶粒尺寸最大。鐵損P15隨?；瘻囟鹊淖兓⒎菃握{(diào)變化關(guān)系，當(dāng)?；瘻囟仍?50以下時(shí)，隨著退火溫

42、度的升高，鐵損呈降低趨勢(shì)，當(dāng)?；瘻囟仍?000以上時(shí)，鐵損反而隨?；瘻囟鹊纳叨龃?。磁感B50隨熱軋板?；瘻囟鹊纳叨鴨握{(diào)遞增，但高溫段增幅變緩。 主要結(jié)論使用兩次冷軋法工藝，熱軋板?；芨纳拼判阅堋．?dāng)?；瘻囟容^低時(shí)（低于中間退火溫度），?；纳畦F損的作用不是很大，但對(duì)磁感仍有一定的有利作用；當(dāng)?；瘻囟容^高時(shí)，常化可以顯著改善磁性能，特別是中間退火溫度較低時(shí)，提高?；瘻囟鹊挠欣饔酶?。與一次冷軋法比較，兩次冷軋法的第二次冷軋壓下率較小時(shí)磁性能不如一次冷軋法，當(dāng)?shù)诙卫滠垑合侣瘦^大（中間厚度0.8mm以上，壓下率大于38%）時(shí)，兩次冷軋工藝的磁性能明顯優(yōu)于一次冷軋法。 Al含量對(duì)2.2%Si

43、無(wú)取向硅鋼組織結(jié)構(gòu)和磁性能的影響 鑄坯均熱溫度為1150，保溫時(shí)間40min。5道次軋制到2.5mm的目標(biāo)厚度，終軋溫度約為830，空冷到650后放到650的保溫爐內(nèi)保溫1h（模擬熱軋板卷?。?，隨爐冷卻到約200出爐。熱軋板?；瘻囟?50，?；瘯r(shí)間3分鐘。將?；臒彳埌逅嵯?，然后冷軋到0.5mm厚，然后在小型連續(xù)退火爐中進(jìn)行最終連續(xù)退火，退火溫度分別為900+1010和930+960，時(shí)間2.6分鐘。 試驗(yàn)鋼的化學(xué)成份（%） 爐號(hào)CSiMnPSAl10.00352.210.170.020.00430.2620.00412.290.150.020.00410.4830.00392.200.160

44、.020.00420.8140.00332.240.150.020.0040.95 Al含量對(duì)2.2%Si無(wú)取向硅鋼組織結(jié)構(gòu)和磁性能的影響 無(wú)取向電工鋼（三）高效電機(jī)用無(wú)取向電工鋼概述實(shí)驗(yàn)室試制高效電機(jī)鋼的模擬研究；主要成分和微量元素對(duì)高效電機(jī)鋼的磁性能的影響；化學(xué)元素與鑄坯組織和析出物之間的關(guān)系；主要工藝對(duì)高效電機(jī)鋼組織、析出物與夾雜物、織構(gòu)和磁性能的影響；CSP流程生產(chǎn)高效電機(jī)鋼主要化學(xué)成分和關(guān)鍵工藝參數(shù)的確立。高效電機(jī)（high efficiency motor）是指通用標(biāo)準(zhǔn)型電動(dòng)機(jī)具有高效率的電機(jī)。 從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境出發(fā)，高效率電動(dòng)機(jī)是目前的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，美國(guó)、加拿大、歐洲相繼頒布

45、了有關(guān)法規(guī)。歐洲根據(jù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，制定的CEMEP標(biāo)準(zhǔn)將效率分為eff1（最高）、eff2、eff3（最低）三個(gè)等級(jí)，從2003-2006年間分步實(shí)施。最新出臺(tái)的IEC 60034-30標(biāo)準(zhǔn)將電機(jī)效率分為IE1（對(duì)應(yīng)eff2）、IE2（對(duì)應(yīng)eff1）、IE3、IE4（最高）四個(gè)等級(jí)。我國(guó)承諾從2011年7月1日起執(zhí)行IE2及以上標(biāo)準(zhǔn)。 鐵損Pt,鐵損，節(jié)省大量電能， 延長(zhǎng)電機(jī)壽命高效電機(jī)鋼的磁性能銅損=I2R（I為激磁電流）B50，I,銅損高效電機(jī)鋼的要求與優(yōu)勢(shì)無(wú)取向電工鋼的使用選擇 機(jī) 型電工鋼使用比率 電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)電工鋼的選擇標(biāo)準(zhǔn)選擇的理由發(fā) 電 機(jī)6長(zhǎng)期間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)鐵 損 優(yōu) 先長(zhǎng)期

46、間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)大中型電機(jī)14連 續(xù) 運(yùn) 轉(zhuǎn)鐵 損 優(yōu) 先連 續(xù) 運(yùn) 轉(zhuǎn)小電機(jī)及家電80間 歇 運(yùn) 轉(zhuǎn)磁感(銅損)優(yōu)先小型化低價(jià)格化低碳低硅高效電機(jī)用鋼1%Si的電工鋼，一般厚度為0.5mm和0.65mm； 制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，鋼硅含量低，磁感應(yīng)強(qiáng)度高，鐵損也較高；用于生產(chǎn)1KW級(jí)的家用電機(jī)和微電機(jī)、小電機(jī)、鎮(zhèn)流器和小型變壓器等。 通用制造工藝優(yōu)勢(shì)：損耗20%30%、平均效率2%8%， 可節(jié)電10% 高效電機(jī)與普通電機(jī)的效率比較（冷、熱軋無(wú)取向電工鋼的磁性能比較 因此，高效電機(jī)鋼要求低鐵損，高磁感住友金屬 JFE（日本鋼管）新日鐵德國(guó)EBG 0.5mm半工藝/全工藝加入特殊元素控制產(chǎn)品織構(gòu)減薄產(chǎn)品

47、厚度 0.5mm半工藝/全工藝調(diào)整Si、Al成分降低夾雜物含量控制再結(jié)晶織構(gòu) 0.5mm半工藝/全工藝 鋼水純凈 低Si高M(jìn)n 一次冷軋 0.5mm 全工藝降低夾雜物控制晶粒大小國(guó)外部分企業(yè)生產(chǎn)高效電機(jī)鋼工藝的比較影響無(wú)取向電工鋼磁性能的因素技術(shù)路線低碳低硅無(wú)取向硅鋼析出物的析出熱力學(xué)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室模擬CSP流程生產(chǎn)低碳低硅高效電機(jī)用無(wú)取向硅鋼驗(yàn)證AlN、MnS等析出物的析出熱力學(xué)計(jì)算確立CSP流程生產(chǎn)低碳低硅無(wú)取向硅鋼的基本工藝路線和成分分析研究低碳低硅無(wú)取向硅鋼的組織、析出物、夾雜物、織構(gòu)的特征與演變規(guī)律分析影響低碳低硅無(wú)取向硅鋼磁性能的主要因素分析微量元素對(duì)低碳低硅無(wú)取向硅鋼的磁性能影響進(jìn)行

48、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，得出低成本、高效率、高質(zhì)量、節(jié)能的低碳低硅無(wú)取向硅鋼主要成分和生產(chǎn)工藝流程確立最優(yōu)生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝參數(shù)和主要生產(chǎn)流程1、實(shí)驗(yàn)室試制低碳低硅高效電機(jī)鋼實(shí)驗(yàn)室模擬CSP流程工藝圖主要流程： 真空冶煉澆注均熱熱軋卷取?；嵯蠢滠?退火磁性測(cè)量 低碳低硅高效電機(jī)鋼的化學(xué)成分C(%)Si(%)Mn(%)Als(%)P(%)N(%)O (%)S(%)0.00200.930.420.690.00750.00300.00250.00440.00300.960.440.940.00500.00360.00120.0016實(shí)驗(yàn)室試制階段研究了2爐如下化學(xué)成分的低碳低硅高效電機(jī)鋼：?；に嚕簻囟葹?50、9

49、00、950、1000、1050；時(shí)間為4min，氣氛為100%N2。冷軋工藝：2.02.2mm厚 軋至0.50mm，總壓下量75 78%；退火工藝：采用 8505min、9005min、9505min、9507min、10005min；氣氛為 30%H2+70%N2 。試制磁性能測(cè)量退火工藝制度試樣編號(hào)B50（T）P15/50（W/kg）8505minW141.7694.255W151.7913.9269005minW111.7434.158W131.7813.9529505minW121.7723.829W151.7993.5889507minW121.7713.656W151.7933.

50、65710005minW111.7463.758W141.7863.553W151.7913.448組分1組分2退火工藝制度試樣編號(hào)B50（T）P15/50（W/kg）8505minW241.7793.898W251.7883.9279005minW221.7523.743W241.7783.743W251.7733.3659505minW221.7563.418W231.7713.359W241.7633.5589507minW211.8423.331W221.7573.122W231.7763.367W241.7773.173W251.7743.47710005minW211.7623.2

51、55W221.7583.424W231.7763.296W241.7833.281W251.7833.251優(yōu)化研究C(%)Si(%)Mn(%)Als(%)P(%)Sn(%)Cu(%)Ti(%)0.00300.520.900.530.10.10.40.0030.00300.510.900.500.060.060.20.003成分優(yōu)化：Mn含量提高，促進(jìn)MnS粗化，改善組織和織構(gòu)；P元素縮小區(qū)，明顯提高電阻率，降低矯頑力、磁滯損耗和渦流損耗，改善沖片性；Sn沿?zé)彳埌寰Ы缣幊浞制郏琍15明顯降低 ；Cu改善織構(gòu)，降低鐵損 。工藝優(yōu)化：工藝溫度時(shí)間氣氛?；?004min90%N2+10%H2950

52、4min退火9005min70%N2+30%H29505min10005min優(yōu)化磁性能測(cè)量退火工藝制度試樣編號(hào)B50（T）P15/50（W/kg）9007minW321.7103.731W421.7433.6069505minW321.7433.482W421.7753.6839507minW321.7293.729W421.7413.62210005minW321.7263.682W421.7323.58410007minW311.7353.710W421.7343.438模擬實(shí)驗(yàn)小結(jié)符合B501.70T，P15/503.60 W/Kg要求，測(cè)量得出最高的B50值為1.842T，最低的P1

53、5/50值為3.122 W/Kg；優(yōu)化模擬實(shí)驗(yàn)，同樣符合B501.70T，P15/503.60 W/Kg要求；優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中添加微量元素含量偏高，引起磁性能的惡化，主要是因?yàn)檫^(guò)量的微量元素對(duì)熱軋卷和冷軋板的軋制質(zhì)量有影響。2、主要成分和微量元素對(duì)低碳低硅高效電機(jī)鋼的磁性能的影響主要成分對(duì)高效電機(jī)鋼P(yáng)15/50的影響 提高鋼水純凈度，降低氧、硫等含量，可以有效降低鐵損；Si、Mn元素對(duì)于降低鐵損具有較大作用。微量元素對(duì)高效電機(jī)鋼磁性能的影響 Cu元素：Cu元素的相貌；線掃描、面掃描得出的Cu元素在晶界處的偏聚。Cu元素相貌線掃描面掃描P元素:增加電阻率、改進(jìn)織構(gòu)；在晶界處的偏聚析出，阻礙了晶粒的長(zhǎng)大

54、，惡化了磁性能；冷軋塑性差的問(wèn)題。Sn元素:晶界處的偏聚；抑制了（111）織構(gòu)，成品織構(gòu)改善，磁性提高。 小結(jié)Al含量有效地降低高效電機(jī)鋼的鐵損，提高磁感應(yīng)強(qiáng)度；Si顯著提高電阻率，減少渦流損耗。促進(jìn)晶粒粗化，降低磁滯損耗，降低鐵損；Mn有利于MnS析出物的粗化和長(zhǎng)大，利于提高磁性；微量元素含量偏高帶來(lái)鑄坯與熱軋卷的質(zhì)量等問(wèn)題，惡化磁性；Cu與S元素結(jié)合以Cu2S的形式析出，尺寸為100nm左右，對(duì)磁性能具有惡化的作用。Cu元素較多地發(fā)生偏聚析出，主要位于晶界處。P元素增加電阻率、改進(jìn)織構(gòu)，在晶界處的偏聚析出，阻礙了晶粒的長(zhǎng)大，惡化了磁性能，同時(shí)帶來(lái)冷軋塑性差的問(wèn)題。Sn元素晶界處的偏聚，抑制

55、了（111）織構(gòu)，成品織構(gòu)改善，磁性提高。 3、化學(xué)元素與鑄坯組織和析出物之間的關(guān)系鑄坯低倍組織觀察邊部細(xì)小的等軸初生晶粒 依次為粗大的柱狀晶，且存在明顯的三角區(qū)，有部分穿晶組織；中心處有部分等軸晶；主要元素Al含量提高，柱狀晶明顯發(fā)達(dá)，穿晶現(xiàn)象明顯。 鑄坯析出物與氧化物觀察氧化物主要是Al2O3， 510m ；隨Al含量降低明顯減少；圖像分析儀觀察掃描電鏡觀察AlN+MnS復(fù)合析出 AlN的析出 沒(méi)有獨(dú)立的MnS析出；符合析出尺寸為35m ；AlN單獨(dú)析出較多。小結(jié)低倍組織觀察得出，幾個(gè)毫米細(xì)小的等軸初生晶粒組成，然后是粗大的柱狀晶，存在明顯的三角區(qū)，有部分穿晶組織，中心處有部分等軸晶。隨著

56、加鋁量的增加，鑄坯的柱狀晶組織越發(fā)達(dá)。Al2O3夾雜物的大小在310m，鑄坯中有獨(dú)立的AlN析出，但沒(méi)有獨(dú)立的MnS析出，只有少數(shù)MnS依附在AlN上復(fù)合析出，析出物粒子大小在35m，隨著鋁含量的提高，AlN析出物進(jìn)一步粗化，主要夾雜物Al2O3長(zhǎng)大。4、主要工藝對(duì)高效電機(jī)鋼組織、析出物與夾雜物、織構(gòu)和磁性能的影響組織特征與演變規(guī)律熱軋板組分1組分2鐵素體等軸晶、晶粒長(zhǎng)大、纖維狀：組分2比組分1晶粒尺寸增大，更均勻。 ?；?00 950 晶粒粗化，尺寸增大；纖維狀組織基本消失，晶界更加清晰，數(shù)量減少；提高?；瘻囟?，熱軋板晶粒尺寸有所增大。 冷軋板組分1的850 ?；M分2的850 ?；M分2的1050 ?；容S狀晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄綘?，晶粒拉長(zhǎng)，呈纖維狀；晶粒呈條狀纖維態(tài)，寬度為1025m左右 ；1050下?；蟮睦滠埌寰Я挾燃s為50m左右 ；退火板組分1的8504min?；?005min退火組分2的9004min?；?507min退火組分2的10004min常化、9507min退火退火組織為等軸鐵素體，晶界清晰、規(guī)整，均勻化程度不高，大晶粒之 間夾雜一些較小的晶粒，存在著一些混晶現(xiàn)象 ；組分1退火板平均晶粒尺寸為40m，組分2退火板平均晶粒尺寸則為80m ；提高?；屯嘶饻囟?，晶粒尺寸進(jìn)一步增大。析出物、夾雜物