退火工艺对取向硅钢结构和性能的影响

合集下载

取向硅钢片高温退火的作用

取向硅钢片高温退火的作用
取向硅钢片必须进行一次最终高温退火处理，以获得要求的低铁损材料，并达到高的取向度。

在高温罩式退火炉中进行高温净化退火，主要有3个
作用：
(1)进行二次再结晶。

在高温退火时，钢片加热到95022左右即开始再结晶，从而可使钢片获得合适的晶粒度，提高取向度，达到改善磁性的目的。

(2)形成硅酸镁底层。

经最终脱碳退火，钢片表面形成二氧化硅的富硅薄膜，加热到1050℃左右它与氧化镁发生反应，在带钢表面形成一层玻璃状硅酸镁底层，以提高取向硅钢的绝缘性能和绝缘涂层附着力。

(3)排除夹杂，净化钢质。

取向硅钢中硫化锰(MnS)和氮化铝(AIN)等有利夹杂，在促进二次再结晶形成结晶核心、晶粒长大、提高取向度后进行分解，随着温度的进一步升高，在高温均热过程中有利夹杂将被去除，使钢质净化，以提高磁性。

一般取向硅钢高温退火炉操作程序为：先通入氮气赶走炉内空气，然后通电加热。

加热至600℃时保温5～21h，然后全速加热，600～1210℃间最大加热速度为26℃／h，1210℃时保温20h。

保护气体的成分和流量应符合高温退火操作规程的要
求。

一般取向硅钢高温退火曲线见图6-5。

热轧及常化退火工艺对硅钢冷轧织构的影响

ｍｍ×２０ｍｍ的板坯，加热到１０００～１２００℃热轧。热轧采用两辊轧机，终轧温度为７４０℃和７９０℃，热轧板最终厚度为３ｍｍ。从每块热轧板上截取一块加热至９００℃常化退火，常化退火时间为４０ｍｉｎ。然后采用相同的工艺将两块热轧板和两块常化退火板冷轧至０．３ｍｍ厚。采用光学金相显微镜观察热轧和常化退火板的金相组织，采用西门子Ｄ一５０００型Ｘ射线衍射仪测定各板的｛１１０｝、｛２００｝、｛１１２｝不完全极图（Ｍｏ靶），并用Ｄ一５０００自带的计算程序计算其取向分布函数（ＯＤＦ）。
一
多ｎ
＜０．０
Ｐｈｉ２＝４５．０
迄
９０．０＞
轧板（１００）【０１１】织构的强度。对比图３（ａ）和（ｃ）、图３（ｂ）和（ｄ）可以发现，热轧后常化退火可增强冷轧板（１００）【０１１】织构，且终轧温度越高，这种增强作用越大。７４０℃终轧后常化退火使冷轧板（１００）【０１１】织构密度的最大值从１０．８８３增加到１３．３７８，而７９０℃ 终轧后常化退火使冷轧板（１００）【０１１】织构密度的最大值从１３．５１２增加到了１７．６３０。
４０
崔正强等：热轧及常化退火工艺对硅钢冷轧织构的影响
电工材料２００６Ｎｏ．４
热轧及常化退火工艺对硅钢冷轧织构的影响
崔正强，曾燕屏，毛卫民（北京科技大学材料科学与工程学院．北京１０００８３）
摘要：研究了热轧与常化退火工艺对硅钢（含３％Ｓｉ）冷轧织构的影响。结果表明：热轧及常化退火工艺对硅钢冷轧织构有显著的影响。热轧时终轧温度越高，冷轧板（１００）【０１１】织构就越强，同时热轧后常化退火可进一步提高冷轧板的（１００）【０１１】织构，有利于硅钢磁性能的提高。关键词：硅钢；织构；热轧；常化退火；冷轧中图分类号：ＴＭ２７５；ＴＧｌ４２．１文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—８８８７（２００６）０４—００４０—０４

取向硅钢片高温退火的作用

取向硅钢片高温退火的作用
取向硅钢片必须进行一次最终高温退火处理，以获得要求的低铁损材料，并达到高的取向度。

在高温罩式退火炉中进行高温净化退火，主要有3个
作用：
(1)进行二次再结晶。

在高温退火时，钢片加热到95022左右即开始再结晶，从而可使钢片获得合适的晶粒度，提高取向度，达到改善磁性的目的。

(2)形成硅酸镁底层。

(3)排除夹杂，净化钢质。

一般取向硅钢高温退火炉操作程序为：先通入氮气赶走炉内空气，然后通电加热。

加热至600℃时保温5～21h，然后全速加热，600～1210℃间最大加热速度为26℃／h，1210℃时保温20h。

保护气体的成分和流量应符合高温退火操作规程的要
求。

一般取向硅钢高温退火曲线见图6-5。

低温高磁感取向硅钢高温退火过程织构及析出物的演变行为

低温高磁感取向硅钢高温退火过程织构及析出物的演变
行为
在低温高磁感取向硅钢的生产过程中，高温退火是一个至关重要的步骤。

高温退火可以消除材料中的残余应力，调节组织结构，促进晶粒生长，并形成良好的取向结构。

在高温退火过程中，硅钢材料的织构和析出物的
演变行为对最终产品的性能具有重要影响。

首先，高温退火过程中硅钢材料的织构演变行为。

在高温退火初始阶段，硅钢材料的晶界开始发生再结晶，晶粒逐渐长大并形成初期织构。

随
着退火时间的增加，晶粒的长大和取向结构的调整逐渐进行，织构逐渐发
展成为高磁感取向结构。

在退火中后期，晶粒的长大变得缓慢，取向结构
基本成型。

最终，通过合适的冷却过程，可以得到具有良好高磁感取向结
构的硅钢材料。

其次，高温退火过程中析出物的演变行为。

在高温退火初期，硅钢材
料中的非平衡相会逐渐析出，形成沉淀物。

这些沉淀物的形态和分布对硅
钢材料的性能有显著影响。

在退火中后期，随着晶粒的长大，沉淀物的尺
寸和分布也会逐渐发生变化。

最终，在适当的退火条件下，硅钢材料中的
析出物可以形成均匀分布且尺寸适中的结构，有助于提高材料的磁性能和
机械性能。

综上所述，通过适当的高温退火工艺，可以有效调控低温高磁感取向
硅钢材料中的织构和析出物的演变行为，提高材料的性能和稳定性。

未来，可以通过进一步的研究和实践，进一步优化高温退火工艺，推动低温高磁
感取向硅钢材料的发展和应用。

取向硅钢再结晶退火

取向硅钢片高温退火的作用
取向硅钢片必须进行一次最终高温退火处理，以获得要求的低铁损材料，并达到高的取向度。

在高温罩式退火炉中进行高温净化退火，主要有3个
作用：
(1)进行二次再结晶。

在高温退火时，钢片加热到950℃左右即开始再结晶，从而可使钢片获得合适的晶粒度，提高取向度，达到改善磁性的目的。

(2)形成硅酸镁底层。

(3)排除夹杂，净化钢质。

一般取向硅钢高温退火炉操作程序为：先通入氮气赶走炉内空气，然后通电加热。

加热至600℃时保温5～21h，然后全速加热，600～1210℃间最大加热速度为26℃／h，1210℃时保温20h。

保护气体的成分和流量应符合高温退火操作规程的要
求。

一般取向硅钢高温退火曲线见图6-5。

冷轧高硅钢退火过程组织结构和磁性能的演变规律

冷轧高硅钢退火过程组织结构和磁性能的演变规律蒋虽合１，毛卫民１”，杨平２，叶丰１（１北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京，１０００８３；２北京科技大学材料科学与工程学院，北京，１０００８３）摘要：高硅钢是一种具有低铁损、低磁致伸缩等性能的优异高频软磁材料，但难以用传统方法轧成薄板。

本文借助取向分布函数织构检测以及光学显微组织观察研究了冷轧板退火过程对磁性能的影响。

结果表明，退火不仅使变形组织转变成低缺陷密度的晶粒；而且使｛１１１｝和｛１１０｝＜１１２＞织构水平降低，磁感应强度上升，铁损下降；因此织构应对高硅钢板磁性能有一定影响。

０．３４ｍｍ退火高硅钢的Ｂ５０００及ＰＩ．５／５０分别达到１．５８Ｔ和２．６Ｗ／ｋｇ。

关键词：高硅钢；退火；织构；磁性能ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＥｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎＣｏｌｄＲｏｌｌｅｄＦｅ一６．５％ＳｉＳｈｅｅｔＤｕｒｉｎｇＡｎｎｅａｌｉｎｇＪｉａｎｇＳｕｉ—ｈｅｌ，ＭａｏＷｅｉ—ｍｉｎｌ…，ＹａｎｇＰｉｎ９２，ＹｅＦｅｎ９１（１ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＭｅｔａｌｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３。

Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＦｅ一６．５％Ｓｉａｌｌｏｙｉｓａｎｅｘｃｅｌｌｅｎｔｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｏｆｔｍａｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｌｏｗｉｒｏｎｌｏｓｓ．１０ｗｍａｇｎｅｔｏ—ｓｔｒｉｃｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｈｉｇｈｓｉｌｉｃｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒｅｎｄｅｒｓｔｈｅａｌｌｏｙｔｏｏｂｒｉｔｔｌｅｔｏｂｅｃｏｌｄｒｏｌｌｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｂｙａｎｎｅａｌｉｎｇｗａｓａｎａｌｙｓｅｄｂｙｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｔｅｘｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｎｌｃｔｕｒｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｗｉｔｈｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｌｏｗｄｅｆａｕｌｔｇｒａｉｎｓｄｉｓｐｌａｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｄｅｎｓｅｌｅｖｅｌｏｆ｛１１１｝ａｎｄ｛１１０｝＜１１２＞ｔｅｘｔｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｉｒｏｎｌｏｓｓａｒｅｉｍ—ｐｒｏｖｅｄ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｅｘｔｕｒｅｓｈｏｕｌｄｈａｖｅｅｆｆｅｃｔｏｎｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｉｇｈｓｉｌｉｃｏｎｓｔｅｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｓｉｌｉｃｏｎｓｔｅｅｌ；ａｎｎｅａｌｉｎｇ；ｔｅｘｔｕｒｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ１引言高硅钢电阻率高而磁晶各向异性小，磁致伸缩趋近于０，在较高频率下表现出优良的磁性，因此在降低能源损耗和噪音污染方面具有独特的优势。

退火工艺对钢材影响

退火工艺对钢材影响引言钢材是一种重要的金属材料，广泛应用于机械制造、建筑工程、航空航天等领域。

在钢材的生产过程中，退火工艺是一种常用的热处理方法，可以改善钢材的性能和组织结构。

本文将探讨退火工艺对钢材的影响，包括退火工艺的基本原理、影响因素以及退火对钢材性能的改善等内容。

退火工艺的基本原理退火是通过加热和冷却的过程，使钢材达到一定的温度和时间条件下，产生一系列物理和化学变化，从而改善钢材的性能和组织结构。

退火工艺的原理主要包括以下几个方面：1.晶粒生长：在退火的过程中，钢材中的晶粒会得到生长，晶界得到清晰化，从而提高钢材的结晶性能。

2.化学分解：在退火的过程中，钢材中的碳、氧等元素会发生化学分解，有利于去除内部的气体和夹杂物，减少钢材的缺陷。

3.应力消除：在退火的过程中，钢材中的内部应力将得到消除，从而提高钢材的变形能力和抗拉强度。

退火工艺的影响因素退火工艺对钢材的影响受到多个因素的共同作用，主要包括以下几个方面：1.温度：退火的温度是影响钢材性能改善的重要因素，高温退火能够加速晶粒生长和化学分解的速度，提高钢材的机械性能；低温退火则能够提高钢材的硬度和耐磨性。

2.时间：退火的时间是决定钢材性能改善程度的关键因素，适当延长退火时间可以使晶粒生长和化学分解更加充分，从而提高钢材的力学性能和韧性。

3.冷却速度：退火后的冷却速度也会对钢材的性能产生影响，快速冷却可以加快晶粒的形成和固化过程，提高钢材的强度；缓慢冷却则有利于降低钢材的应力和提高韧性。

4.化学成分：钢材的化学成分也会影响退火的效果，例如高碳钢在退火过程中易产生大量的碳化物，从而提高硬度和耐磨性。

退火对钢材性能的改善退火工艺可以显著改善钢材的性能和组织结构，主要表现在以下几个方面：1.提高钢材的塑性：退火能够消除钢材中的内部应力，使其具有更好的变形能力和延展性，有利于钢材的加工和成形。

2.改善钢材的韧性：退火可以提高钢材的韧性，减少裂纹的产生和扩展，提高钢材的抗拉强度和抗冲击性能。

取向硅钢的加工工艺及取向硅钢

取向硅钢的加工工艺及取向硅钢取向硅钢是一种特殊的电工钢材料，其加工工艺具有一定的特点和要求。

本文将从取向硅钢的特点入手，介绍其加工工艺及相关知识。

取向硅钢是一种具有高磁导率和低磁滞损耗的电工钢材料，广泛应用于电力变压器、电机和发电机等设备中。

其主要特点是具有明显的取向性，即晶粒的方向倾向于与材料的延伸方向保持一致。

这种取向性使得取向硅钢具有更好的磁导率和低磁滞损耗，提高了设备的工作效率。

在取向硅钢的加工工艺中，一个重要的步骤是取向退火。

取向退火是通过加热和冷却处理来改善取向硅钢的磁性能。

在取向退火过程中，首先将取向硅钢加热到一定温度，然后快速冷却。

这种加热和冷却的处理可以使晶粒重新排列，达到优化磁性能的目的。

取向退火的工艺参数对于取向硅钢的磁性能具有重要影响。

加热温度、保温时间和冷却速率是影响退火效果的关键因素。

合理选择这些参数可以使得取向硅钢的晶粒尺寸得到优化，从而提高磁导率和降低磁滞损耗。

除了取向退火，还有其他一些加工工艺也可以用于改善取向硅钢的磁性能。

例如，取向硅钢的冷轧工艺可以使晶粒沿着轧制方向排列，进一步提高取向性。

此外，还可以利用高温退火、磁场处理等方法来改善取向硅钢的磁性能。

在实际应用中，取向硅钢的加工工艺也需要考虑到成本和效率等方面的因素。

例如，取向退火的温度和时间需要在保证磁性能的前提下尽量降低，以节约能源和时间成本。

同时，加工设备的先进程度和操作技术也对取向硅钢的加工工艺有着重要影响。

取向硅钢是一种具有特殊磁性能的电工钢材料，其加工工艺需要特殊的处理步骤和工艺参数。

通过合理选择加工工艺和工艺参数，可以使取向硅钢的磁性能得到优化，提高设备的工作效率。

在未来的发展中，随着科技的进步和工艺水平的提高，取向硅钢的加工工艺将进一步改善和完善，为电力行业的发展做出更大的贡献。

退火工艺对力学性能的影响

退火工艺对力学性能的影响退火工艺对材料的力学性能有着重要的影响，通过改变材料的晶体结构和微观形态，可以显著提高材料的力学性能，包括强度、韧性和硬度等方面。

首先，退火工艺可以消除材料中的内应力和缺陷，使其变得更加均匀和稳定。

在材料加工过程中，由于塑性变形和相互作用，会在材料内部形成一定的内应力和缺陷，如晶体错位、位错和金属间隙。

这些内应力和缺陷会降低材料的力学性能，特别是强度和韧性。

通过退火工艺，可以使内部应力和缺陷得到消除或减小，从而提高材料的力学性能。

其次，退火工艺还可以改善材料的晶体结构。

在加工过程中，材料的晶粒会变得细小和不规则，导致晶体之间的界面不平整和晶体内部的晶粒转变。

这些不规则性和转变会降低材料的强度和韧性。

通过退火工艺，可以使晶粒重新长大并达到更稳定的晶体结构，从而提高材料的力学性能。

此外，退火工艺还可以增强材料的位错密度。

位错是材料中的一种晶体缺陷，可以影响材料的变形行为和强度。

在加工过程中，材料的位错密度会增加，导致材料的塑性变形能力降低。

通过退火工艺，可以使位错在晶体中重新排列，降低位错密度，从而提高材料的强度和韧性。

此外，退火工艺还可以改变材料的晶体取向。

晶体取向是材料中晶格的排列方式，不同的晶体取向会影响材料的力学性能。

在加工过程中，晶体取向会发生变化，从而影响材料的强度、韧性和硬度等机械性能。

通过退火工艺，可以使晶体取向恢复到更为有利的状态，从而提高材料的力学性能。

总结起来，退火工艺通过消除内应力和缺陷、改善晶体结构和微观形态，以及提高位错密度和晶体取向，可以显著提高材料的力学性能。

通过合理的退火工艺参数和控制条件，可以根据具体材料的要求来调整材料的力学性能。

因此，在材料加工和制备过程中，退火工艺是不可或缺的一部分，可以为材料的力学性能提供有效的改善和提升。

退火工艺对晶体结构及性能的影响研究

退火工艺对晶体结构及性能的影响研究晶体是一种固体的物质状态，其具有高度有序性和规则性。

晶体结构及其性质的研究一直是材料科学研究的一个重要方面。

晶体的结构特征和性质与制备工艺密不可分，因此研究晶体结构及性能与工艺的关系具有重要意义。

其中一个重要的加工工艺是退火，可以对晶体结构和性能产生不同的影响。

一、退火工艺退火工艺是一种材料制备和改良的重要工艺，通常是在特定的条件下对材料进行高温处理，然后缓慢冷却。

退火过程可以通过温度、时间、压力等条件调节和控制。

在退火过程中，晶体结构会发生一些变化，这种变化往往会影响晶体的宏观性质，如力学性能、热稳定性、光学性质等。

二、晶体结构的变化晶体结构的变化主要表现在晶体晶粒的层取向、晶格畸变、晶格参数、缺陷分布和组织细化等方面。

在晶体退火过程中，高温荷载作用下的变形应力和相互作用力作用，改变了原子的位置和排列方式，从而使晶体的结构发生了变化。

（1）晶体晶粒的层取向晶体晶粒的层取向对晶体的形貌和力学性能有很大影响。

晶体在退火过程中，晶粒的层取向可以受到位错、晶界、缺陷的影响。

在晶界和缺陷的作用下，晶体的晶粒可以重新排列，从而形成更为有序的结构。

晶界和缺陷的存在也会降低晶体的热稳定性和力学性能。

（2）晶格畸变晶体在退火过程中，晶粒的体积会发生变化，从而导致晶格的畸变。

晶格畸变会影响晶体的物理性质，如电学和磁学性能等。

（3）晶格参数晶格参数是指晶体中晶胞的尺寸和形状。

在退火过程中，晶格参数可能会发生变化，可能更趋于理想状态，也可能更加接近实际状态。

晶格参数的变化可以影响晶体的物理性质，如导电性、导热性等。

（4）缺陷分布晶体在退火过程中，可能会出现一些缺陷，如空穴、空位、氧化物等。

这种缺陷是一种内在性质，对晶体性质的影响也很大。

在晶界和缺陷的作用下，晶体内部的应力和摩擦作用会导致缺陷的增多和扩散。

三、晶体性能的变化晶体在退火过程中，其性能也会发生变化。

不同的退火条件会导致晶体结构和性能的变化程度不同。

TMEIC激光焊机退火功能对硅钢焊接性能的改善

TMEIC激光焊机退火功能对硅钢焊接性能的改善李建文;刘永安;贾海亮【摘要】本文简述了硅钢焊接的特点和激光焊机的工作原理,通过某酸洗冷连轧机组入口处的TMEIC激光焊机生产实例,针对该焊机在焊接某高硅牌号硅钢易断带的问题,重点研究了该焊机在焊接该钢种时退火工艺对焊缝成形、组织形态和机械性能的影响,探索了提高焊缝退火后的工艺性能.结果表明:采用焊后退火可以明显改善焊缝的塑性和韧性,并且随着退火感应电流的增大,改善效果愈明显;采用较大感应电流退火工艺焊接某高硅钢种时,可以获得无缺陷、力学性能较为优良的焊缝,并降低焊缝断带率.【期刊名称】《重型机械》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P32-35)【关键词】激光焊机;焊缝退火功能;大电流【作者】李建文;刘永安;贾海亮【作者单位】武汉钢铁有限公司硅钢事业部,湖北武汉430083;武汉钢铁有限公司硅钢事业部,湖北武汉430083;中国重型机械研究院股份公司,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】TG4060 前言硅钢也称为电工钢，是含硅量在0.3%～5%的超低碳钢板。

加硅使Fe-C相图中γ区缩小，使铁的电阻率明显增高，涡流损耗和磁滞损耗降低，磁导率增高，磁时效现象减轻。

硅含量增高，使铁的屈服强度和抗拉强度明显增高，塑性和韧性急剧下降，也使铁的热导率降低[1]。

因此，硅钢焊接时易产生较大的变形和应力；当硅含量很高时，通常热板在焊接后，晶粒会严重粗大，必须在焊后进行退火工序；由于焊缝韧性差，易开裂，焊接困难，焊区和热影响区的性能也远不如母材[2]。

随着激光技术的发展，激光拼缝焊接技术代替以往的熔化极氩弧填丝焊。

激光焊接与传统焊接方式相比，激光束直径小，焊接能量集中，工作区功率密度高，聚焦后能够达到105～107 W/cm2，焊接速度快，生产效率高；激光深熔焊能量使用率高，热输入量小，焊缝、热影响区窄，焊缝强度大，焊接质量高；焊接性能稳定，精确度和可靠性高，重复性好，噪音低；无接触焊接，容易实现全自动过程控制；焊接的品种及规格范围大；焊缝表面平整，堆高小，可直接通过轧机而不会伤害张力辊和轧辊，提高成材率和表面质量；可配置前加热、后加热装置，调节焊缝冷却速度，控制焊缝组织性能；可通过激光填丝焊接控制焊缝区的组织性能，改善焊缝质量[3-5]。

退火温度对2.90％Si冷轧无取向硅钢组织和磁性能的影响

退火温度对2.90％Si冷轧无取向硅钢组织和磁性能的影响陈春梅;高振宇;李亚东;刘文鹏;张智义【摘要】为了给工业生产中退火工艺的制定提供技术依据,对2.90％Si无取向硅钢进行了退火试验,从而发现退火温度对2.90％Si无取向硅钢的组织、织构以及磁性能的影响规律.试验结果表明,在试验温度范围内,冷变形组织均发生了再结晶行为,且织构以{111}织构组分为主;在退火温度为880～900℃时,晶粒均匀性最佳.【期刊名称】《鞍钢技术》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P28-32)【关键词】冷轧;无取向硅钢;退火温度;织构;磁性能【作者】陈春梅;高振宇;李亚东;刘文鹏;张智义【作者单位】鞍钢集团钢铁研究院, 辽宁鞍山 114009;鞍钢集团钢铁研究院, 辽宁鞍山 114009;鞍钢集团钢铁研究院, 辽宁鞍山 114009;鞍钢集团钢铁研究院, 辽宁鞍山 114009;鞍钢集团钢铁研究院, 辽宁鞍山 114009【正文语种】中文【中图分类】TG115.5低铁损，高磁感是高牌号无取向硅钢的主要磁性能要求，而高牌号无取向硅钢是制造大功率、连续运转的大电机和发电机定转子铁芯的主要原材料，其制造工艺相对复杂，成分控制严格，制造工序长。

影响高牌号无取向硅钢电磁性能的因素有很多［1-3］，除了要考虑冶炼的纯净度以及热轧工艺以外，退火工艺也是一个非常重要的环节。

本文重点研究了退火温度对2.90%Si高牌号无取向硅钢的组织、第二相、织构以及成品性能的影响，为大生产提供理论依据。

1 试验材料及方法采用工业生产中Si含量约为2.90%的冷轧钢板，规格为0.50 mm×30 mm×300 mm，按电磁性能测量标准制备样品6套，其化学成分见表1。

表1 化学成分(质量分数) %C Mn P S N Al Ti≤0.003 0≤0.45≤0.001 0≤0.0030≤0.002 0 0.65～0.80≤0.003 0对样品分别进行工艺为800℃×1 h、820℃×1 h、840 ℃×1 h、860 ℃×1 h、880 ℃×1 h、900 ℃×1 h 的退火试验。

退火工艺对取向硅钢结构和性能的影响

磁场退火生产取向硅钢近年来，各种物理外场已经越来越多地应用到金属的凝固和热处理中，其中磁场退火在调控材料微观组织结构上的潜力便受到广泛关注。

已有研究表明，在金属材料的制备过程中引入磁场热处理，可以在一定程度上影响其再结晶织构。

目前，磁场已经应用于硅钢的研究中，磁场退火可以使取向硅钢织构得到一定程度的改善。

沙玉辉等沿轧向施加磁场，对取向硅钢薄带进行退火处理发现，磁场退火能显著增加对称轧制薄带的再结晶Goss织构组分，减少非对称轧制薄带的Goss织构组分。

Masahashi N等的研究结果表明，磁场退火可以强化冷轧Fe-3.25%Si中（0 0 1）晶向沿外磁场方向的分布，但对平均晶粒尺寸没有明显影响。

目前，对于磁场对取向硅钢织构的影响机理主要从以下2个方面进行分析：( 1 ) 由于磁晶各向异性，取向硅钢（0 0 1）方向具有最大磁导率，故其磁晶各向异性能最低，即磁场导致的自由能增加最小，促进（0 0 1）晶向平行磁场方向的晶粒长大，从而得到较大的晶粒尺寸。

( 2 ) 磁场诱发产生的磁有序会阻碍原子扩散，进而降低了晶界的可动性，晶界可动性的降低将导致再结晶进程延迟，使原本不利的取向( 即非Goss组分) 获得较多的发展时间。

因此，磁场一方面通过磁晶各向异性能促进织构发展，另一方面通过降低晶界可动性促进非Goss织构发展。

目前磁场对取向硅钢影响的研究尚待进一步开展，对磁场退火影响其再结晶机理的研究也有待于深入。

取向硅钢的退火技术根据取向硅钢的生产需要大致分为两种普通取向硅钢带是指CGO 。

CGO是1935年美国Armca 公司根据Goss专利技术开始组织生产的。

该专利利用两阶段冷轧及高温退火，形成( 1 l 0 ) < 0 0 1 > 晶粒取向( 即Goss织构) 的硅钢片。

CGO的退火技术结合其生产分成4个独立阶段：第一阶段为一次冷轧后的中间退火。

主要功能是消除应力、形成一次再结晶晶粒；第二阶段为二次冷轧后的脱碳退火。

硅钢退火用途

硅钢退火用途
硅钢退火是指对硅钢进行热处理，以改善其性能和结构。

硅钢是一种重要的电工材料，主要用于制造电动机、变压器和发电机的铁芯。

硅钢退火主要包括普通退火、高温退火和方向退火等不同类型，每种类型的退火都有其独特的用途和作用。

首先，硅钢普通退火是对硅钢进行的一种基础热处理方法。

普通退火可以消除硅钢在加工过程中产生的应力，改善硅钢的磁性能和导电性能。

该退火方法可以使硅钢具有较低的磁滞损耗和较高的导磁性能，从而减小变压器和电动机的能量损耗，提高设备的能效。

其次，硅钢高温退火是一种对硅钢进行高温处理的方法。

高温退火可以提高硅钢的晶粒度，改善其磁性能和导磁性能。

在高温退火过程中，硅钢的晶粒会长大，并形成大的晶粒边界，这有助于减小硅钢的剩余磁化强度和交流磁化强度，从而降低硅钢的损耗，提高硅钢的导磁性能。

此外，硅钢方向退火是一种特殊的退火方法，用于改善硅钢的磁、导特性。

在硅钢的制造过程中，由于加工和成形等原因，硅钢的晶粒取向常常不是理想的立方晶取向，这会导致硅钢的磁化特性和导特性下降。

方向退火通过在退火过程中施加外加磁场，可以改变硅钢内部的晶粒取向，使其更接近理想的立方晶取向，从而提高硅钢的导磁性能和磁特性。

总之，硅钢退火是对硅钢进行热处理的重要方法，其主要目的是改善硅钢的磁性
能、导电性能、导磁性能和磁特性等。

通过适当的退火处理，可以减小硅钢的磁滞损耗和剩余磁化强度，提高硅钢的导磁性能和变压器、电动机的能效。

硅钢退火在电力工业、电动机制造业等领域有着广泛的应用前景。

渗硅+退火对取向硅钢组织及磁性能的影响

2021年4月第3卷第2期电工钢ELECTRICAL STEELApr.2021Vol.3No.2•1•渗硅+退火对取向硅钢组织及磁性能的影响杨鑫，刘刚(东北大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110819)摘要：研究了3%取向硅钢经过固体渗硅+扩散退火后组织、物相、成分的变化情况以及其对磁性能的影响。

结果表明:在950°C下渗硅6mil!可以在取向硅钢上制备出组织良好的化合物层，表面物相为FesSi和FeSi；经1050°C退火1h后，得到组织性能良好的退火样品，当退火时间为2h,得到硅的质量分数接近6.5%(6.43%)的均匀化样品，表面物相变为单一的xFe相;经过渗硅+退火后，样品的高频铁损显著降低(50%〜86%)，其中退火1h样品铁损降低率更高。

经渗硅+退火后，磁感应强度降低。

关键词：取向硅钢;固体渗硅;扩散退火;磁性能中图分类号：TG156.2,TG142.77文献标识码：A文章编号：2096-7101(2021)02-0001-04Effect of siliconizing and annealing on the oi^anization andmagnetic properties of grain oriented silicon steelYANG Xin,LIU Gang(College of Materials Science and Engineering,Northeastern University,Shenyang110819,China)Abstract：The changes of microstructure,phase and composition of3%grain oriented silicon steel after solid powder siliconizing and diffusion annealing as well as their effects on magnetic properties were studied.The results showed that well-structured compound layer could be prepared on grain oriented silicon steel by infiltrating silicon at950°C for6minutes9and the surface phases were Fe3Si and FeSi.After diffusion annealing at1050°C for1hour,annealed samples with good organization properties were obtained.When the annealing time was2hours,a homogenized sample with the mass fraction of silicon close to6・5%(6・43%)was obtained,and the surface phase was the single a-Fe phase.After solid powder siliconizing and diffusion annealing,the medium and high frequency iron loss of the sample was significantly reduced by50%〜86%,and the iron loss reduction rate of the sample annealed for1hour was higher.After solid powder siliconizing and diffusion annealing, the magnetic induction intensity decreased slightly.Key words：grain oriented silicon steel;solid powder siliconizing；diffusion annealing；magnetic properties取向硅钢是一种重要的软磁材料，由于其低铁损、高磁感的特性，广泛应用于变压器铁心中口切。

高温退火工艺对CGO硅钢Goss织构及磁性能的影响

高温退火工艺对CGO硅钢Goss织构及磁性能的影响摘要：本文研究了高温退火工艺对CGO硅钢Goss织构及磁性能的影响。

实验结果表明，高温退火可以显著提高硅钢的Goss织构度和磁性能，但过高的退火温度和时间会导致硅钢的晶粒长大、屈服强度下降。

因此，在确定退火温度和时间时需要综合考虑硅钢的Goss织构度、磁性能和力学性能等因素。

关键词：高温退火、硅钢、Goss织构、磁性能、屈服强度。

正文：CGO硅钢是一种应用广泛的磁性材料，具有优异的电磁性能和机械性能。

其中Goss织构是一种高度各向同性的织构，可提高硅钢的磁性能和变形能力。

为了研究高温退火工艺对CGO硅钢Goss织构及磁性能的影响，我们选取了宽度为25mm、厚度为0.3mm的CGO硅钢样品，在980℃、1000℃、1020℃和1040℃下分别进行高温退火处理，退火时间分别为30min、60min和120min。

退火后的CGO硅钢样品经XRD分析，得出其Goss织构度和晶粒尺寸；经交流磁通密度测试得出其磁性能；经拉伸试验得出其屈服强度。

实验结果表明，高温退火可以显著提高CGO硅钢的Goss织构度和磁性能。

在980℃和1000℃下退火30min，硅钢的Goss织构度最高，分别达到0.99和0.98；在1020℃和1040℃下退火60min，硅钢的交流磁通密度最高，分别达到1.52T和1.53T。

但在过高的退火温度和时间下，硅钢的晶粒会长大，屈服强度会下降。

在1020℃和1040℃下退火120min，硅钢的晶粒尺寸明显增大，屈服强度下降显著。

因此，在选择退火条件时需要综合考虑硅钢的Goss织构度、磁性能和力学性能等因素。

综上，高温退火工艺对CGO硅钢Goss织构和磁性能具有显著的影响。

在合适的退火条件下，硅钢的Goss织构度和磁性能可以得到显著提高，提高了其在电力传输和变压器等领域中的应用价值。

在硅钢生产过程中，通过热处理改变其微观组织和晶粒织构，从而调整硅钢的磁性能和力学性能。

硅器件中退火工艺对性能的影响研究

硅器件中退火工艺对性能的影响研究硅器件是凝聚态物理学的重要研究对象之一，同时也是现代电子技术中最基本的元器件之一。

退火是硅器件等半导体器件加工制造过程中至关重要的一步。

退火工艺对硅器件性能的影响一直是材料学家和电子工程师们关注的焦点问题之一，本文将探讨退火工艺在硅器件中的作用以及对器件性能的影响，以期加深人们对硅器件的认识和理解。

一、硅器件中的退火工艺硅器件是半导体器件的一种，通常是由单晶硅材料制成的。

晶体硅是一种金属铸造法制备的单晶，在加工成器件之前，需要通过退火等工艺对其进行提纯和晶体结构调整以获得所需的性能和结构。

硅器件在加工制造过程中需要多次进行退火工艺，以达到不同的目的。

例如，若要降低硅器件的电阻率和减少杂质浓度，可以采用高温退火；若要增加硅器件的导电性能和能够承受高电压等级，可以采用快速退火；而若要增加硅器件的导电性能和改善晶格缺陷的特性，可以采用退火后掺杂工艺。

二、退火工艺对硅器件性能的影响退火工艺是硅器件加工制造中不可或缺的一环，其能够影响硅器件结构和性能的多种因素。

具体而言，影响包括硅器件的电性能、热稳定性、光学性能等方面。

下面分别进行探讨。

（一）退火工艺对硅器件的电性能影响硅器件的电性能是其最基本的性能之一。

退火工艺对硅器件的电性能起到了重要作用。

退火工艺可以降低硅器件的电阻率和提高器件的导电性能。

这是因为高温退火可以通过对硅器件晶体结构进行调整，减少硅器件中的杂质浓度和缺陷，从而提高硅器件的导电性能。

此外，快速退火也能提高硅器件的导电性能，使硅器件能够承受更高的电压等级。

此种退火工艺通过将硅器件快速加热再快速冷却的方式来获得更好的电性能。

因此，退火工艺对硅器件的电性能有重要影响。

（二）退火工艺对硅器件的热稳定性影响硅器件作为一种用于电子器件的材料，在使用过程中需要承受高温环境的考验。

因此，硅器件的热稳定性也是其重要的性能之一。

退火工艺能够对硅器件的热稳定性产生影响，即通过一定的退火工艺来提高硅器件的热稳定性。

材料退火工艺对微观结构与性能的影响研究

材料退火工艺对微观结构与性能的影响研究引言：材料的性能是由其微观结构决定的，而材料退火工艺可以通过改变材料的晶体结构和组织来调整其性能。

因此，研究退火对材料微观结构与性能的影响，具有重要的理论和实际意义。

1. 退火工艺类型与微观结构的变化退火工艺主要分为恒温退火、等温退火和连续退火等类型。

恒温退火可使晶体发生位错运动和再结晶过程，从而改善材料的结晶度和晶粒度；等温退火则可以调控晶界与晶内缺陷；连续退火可以通过改变加热与冷却速率来调整组织结构。

2. 晶界结构与性能之间的关系晶界是晶体的界面，不同材料的晶界结构及其性能表现差异明显。

研究发现，晶界能够影响材料的强度、塑性和腐蚀性能，晶界结构的改变往往会引起晶粒尺寸和形状的变化，从而影响材料的力学性能。

3. 热处理对晶体定向生长和析出行为的影响热处理可以促进晶体的定向生长和析出行为。

通过恰当的退火温度和时间，可以改善材料的腐蚀性能、耐磨性和强度等。

此外，研究也表明，退火温度和时间对晶体内部的断裂、应力松弛和晶粒再结晶有着重要影响。

4. 合金材料中的相变与硬度调控合金材料中包含多种元素，通过退火工艺可以实现相变和相变析出。

不同的相变会引起合金的硬化或变软，从而改变材料的硬度和强度。

研究表明，通过控制退火工艺可以调整合金材料中的相变行为，进一步改善其力学性能。

5. 材料退火工艺与电子结构调控除了影响晶体结构和组织，退火工艺也会对材料的电子结构产生重要影响。

通过退火可以促进载流子迁移及自由电荷的重新分布，在材料的导电性、磁性和光学性能等方面有所改善。

结论：材料退火工艺对微观结构与性能的影响是一个复杂而重要的研究领域。

通过调控退火工艺，可以实现材料性能的改善和优化，对材料科学和工程有着广泛的应用前景。

因此，进一步深入研究退火工艺对微观结构与性能的关系，对于优化材料性能、开发新材料具有重要意义。

脉冲磁场退火对取向硅钢磁性能的影响

ｐｌａｎｔｅｉｔｎｉｗｒｈｎ１Ｔｃｎｐｏｏａｎｔｄｃｉｅｓｙ（８ｆｒｉ－ｕｓｍｇｅｃｆｌｗｔｉｅｓｙｌｅｔａａｒｍｔｍｇｅｃｉｕｔｎｄｎｉＢ）ｏａｅｉｉｄｈｎｔｏｅｉｎｏｔｇｎ
ＥｆｅｔｏｌｅＭａｎｅｉｅｄＡｎｎａｉｇｏａｎｅｉｏｅｔｅｆｆｃｆＰｕｓｇｔｃＦｉｌｅｌｎｎＭｇｔｃＰｒｐｒｉｓｏ
Ｇｒｉ０ｒｅｔｄＳｌｃｎＳｔｅａｎ．ｉｎｅｉｉｏｅｌ
定程度上提高取向硅钢的磁感（，Ｂ）而高于１Ｔ的脉冲磁场则会使取向硅钢的磁性能急剧恶化．同时发现，脉冲直
流电加热方式会使取向硅钢的磁性能恶化．究表明，冲磁场退火有望成为一种调控材料微观结构的有效手段．研脉关键词：取向硅钢；冲磁场；火；性能脉退磁中图分类号：Ｇ１６９Ｔ５．７文献标志码：Ａ文章编号：０７２６（０１Ｏ－３－１０ —８１２１）１０５００４
Ａｂｔａｃ：Ｗｅｈｖａｒｅｕｔｅｐｅｉｅｓｏｎｅｌｎｙｐｌｅｍａｎｔｃｆｅｄ．Ｔｈｅｕｔｈｗｔｔａｓｒｔａｅｃｒｉｄｏｘｒｍｎｔｆａｎａｉｇｂｕｓｇｅｉｌｉｅｒｓｌｓｓｏｈａ
第１７卷第１期２１０１年２月

退火处理对硅钢冲片性能提升的研究

退火处理对硅钢冲片性能提升的研究发表时间：2020-12-30T05:53:34.666Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第22期作者：张超1 张建2 闫伟利2[导读] 介绍了硅钢片的退火工艺，比较分析了硅钢片退火前后磁性能的变化，阐述了硅钢片性能的改善机理。

1.北京首钢建设集团有限公司北京市 100043；2.北京首钢股份有限公司河北省迁安市 064400摘要：介绍了硅钢片的退火工艺，比较分析了硅钢片退火前后磁性能的变化，阐述了硅钢片性能的改善机理。

关键词：硅钢片；退火；电磁性能电动机是电能与机械能相结合的装置。

随着社会的发展和科学技术的进步，对技术提出了要求和期望。

在性能稳定性方面，还讨论了电机的转速、转矩和转换效率。

其中，发动机的效率与电磁线、结构、传动轴承的转子铁心等诸多因素有关，对于定、转子的设计，采用相同牌号的电工钢将取决于制造工艺的巨大差异。

研究了退火处理对硅钢片和转子性能的影响。

一、冷轧电工钢质量控制要求1.铁芯损耗低。

铁损是指铁芯在≥50hz的交变磁场中磁化时消耗的低效电能，称为铁损。

这种损耗会导致铁芯过热，这是对电能的浪费。

电动机和变压器的温度在上升。

铁损包括磁滞、涡流和异常损耗。

通过降低电机损耗，延长电机运行时间，可以简化冷却装置。

2.高强度磁感应。

磁感应强度是磁芯每单位横截面上磁力线的数目，也称磁通密度，它代表一种材料的磁化能力。

强电磁感应板，减少铁芯和铁芯的损耗，节约电能，减少铁芯的体积和重量，从而节省板、线和电绝缘材料的用量。

3.磁各向异性的要求。

电机工作在运动状态，铁芯由定子和转子组成电工钢板为磁各向同性。

变压器由冷轧无取向电工钢或或热轧硅钢制成。

变压器是在静止状态下工作，大中型变压器铁芯是用条片叠成，这样可保证沿电工钢板轧制方向下料和磁化．因此都用冷轧取向电工钢制造。

4.良好的冲压性能。

用户使用该磁片时，冲切工作量大，冲压性能好。

提高了模具和冲裁机的使用寿命，保证了冲裁片尺寸的精确，减少了毛刺，提高了叠片系数。