化学成分对低牌号冷轧无取向电工钢铁损的影响

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。

介绍宝钢高牌号无取向电工钢的研制、生产和应用情况。宝钢在2005年自主开发并试制成功高牌号无取向电工钢b50a400,其各项性能指标均达到或接近国外产品的同等水平;2007年高牌号无取向电工钢产量达1.45万t。宝钢高牌号无取向电工钢主要应用于大型水轮发电机、汽轮发电机、风力发电机以及交直流大电机。

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％，

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。

将中低牌号无取向电工钢的铁损值进行分离实验，研究表明相同牌号的电工钢，涡流损耗值分布在一定范围之内，且分布较均匀，不同牌号电工钢的涡流损耗所占总损耗的比例不同。

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%。

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。

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。

首次实现了从冶炼→csp→常化→冷轧退火→成品检测等csp工艺生产高牌号无取向电工钢的实验室全工序过程模拟,并对铸坯、热轧板及冷轧板中的组织及夹杂物进行了具体分析。结果表明,csp工艺生产高牌号无取向电工钢是可行的;成品磁性能满足国际标准要求;薄铸坯、热轧板、成品板组织具有典型高牌号无取向电工钢组织特点;过程析出物主要为:aln,aln+mns。

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。

采用电解提取夹杂物和扫描电镜-能谱法,分析了无取向电工钢非稳态(开、终浇板坯)和稳态浇铸(中间板坯)对应成品试样的夹杂物数量、种类、尺寸,及其对成品钢卷铁损的影响。结果表明,两者夹杂物均以aln、mns、cu2s类夹杂为主,开、终浇板坯中还含有少量的氧化物夹杂。0.5μm以下的微细夹杂,数量约为1500万个/mm3;0.5～5.0μm尺寸范围内的夹杂,非稳态和稳态浇注的板坯中分别为123万个/mm3和75万个/mm3,这也是造成非稳态和与稳态浇注条件下对应成品铁损差异的主要原因。

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。

~~

以马钢csp流程生产电工钢特点为基础,模拟了典型高牌号无取向电工钢(50w310)的生产过程,研究了常化温度对典型高牌号无取向电工钢(50w310)的组织、织构和性能的影响。结果表明:经过热轧板常化处理的成品磁性能完全达到国标要求;在实验室研究的热轧板常化温度范围内(900~1050℃),随着常化温度的升高,热轧板晶粒尺寸逐渐增大;成品晶粒平均尺寸呈先增大后减小的趋势;成品中织构强度变弱,特别是{111}、{112}和{114}等织构明显减弱;成品铁损p15值呈先降低后升高的趋势,磁感b50值单调递增,但增幅较为缓慢。

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。

钢号化学成分（%）机械性能（≥） csimnp ≤ s ≤ crnimocuv σ b m pa σ b m p a δ ％ ψ ％ hba k v j 碳 钢 铸 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 ≤

sifecumnmgcr 110600.250.350.050.030.03 211000.05－0.20.05 380110.5-0.90.6-1.00.10.20.050.05 430030.60.70.05－0.21.0－1.5 550520.250.40.10.12.2-2.80.15-0.35 重熔铝锭牌号及化学成份 牌号序号 化学成分（质量分 0.95 nizntizr其它al 0.050.030.0399.6 0.10.1599 0.10.080.15>97.37 0.10.15>96.75 0.10.15>95.75 成份 质量分数）%

铝锭牌号和化学成分 牌号标准号al不下于杂质含量（质量分数，不大于）% sifecumnmgzn其他 al99.90gb/t1196-200299.900.050.070.0050.010.025ga0.020其他总和0.10 al99.8599.850.080.120.0050.020.030ga0.030其他总和0.15 al99.7099.700.120.200.010.030.03ga0.03其他总和0.30 a00俄国toct3549-198799.700.160.160.010.008si+fe0.26其他总和0.30 al99.70a99.700.100.200.010.020.03ga0.03其他总和0.30 al99.5099.500.220

国标、美标不锈钢常用牌号、化学成分对照表 注：1、参考资料《世界标准钢号手册》（中国标准出版社）。 2、表格中序号8*部分标准中无明确对照关系。 类 型 序号牌号 化学成分% csimnpsnicrmocun其它 1 1cr17ni7≤0.15≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0306.00-8.0016.00-18.00---- 301≤0.15≤1.00≤2.00≤0.045≤0.0306.00-8.0016.00-18.00--≤0.1-- 2 1cr18ni9≤0.15≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0308.00-10.0017.00-19.00---- 302≤0.15≤1.00≤2.00≤0.045≤0.0308.00-10.0017.00