Nb、Cr對取向硅鋼中抑制劑的析出行為及熱軋組織的影響.pdf

1、高品質(zhì)低溫取向硅鋼集中了產(chǎn)品品質(zhì)高和生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，是目前行業(yè)研發(fā)的重點產(chǎn)品，其關(guān)鍵是在鋼中加入合適的晶界偏析或抑制劑形成元素，生成固溶溫度低的抑制劑來抑制初次晶粒生長。本論文中選擇了Nb和Cr添加到取向硅鋼中用作輔助抑制劑以期為Nb、Cr在低溫取向硅鋼中的應(yīng)用提供參考數(shù)據(jù)。
　　為了探索Nb、Cr對取向硅鋼中抑制劑的析出行為和熱軋組織的影響，論文研究了不同Nb、Cr含量的取向硅鋼試樣中析出物的特點，通過熱力學(xué)計算優(yōu)化設(shè)計了鋼中

2、Nb和Cr的含量，分析了取向硅鋼中析出物的形成機理;高溫在線觀察了鑄態(tài)組織的轉(zhuǎn)變規(guī)律;解析了析出物的特征對不同Nb、Cr含量的熱軋板組織和織構(gòu)的影響機理。結(jié)論如下:
　　(1)優(yōu)化設(shè)計了Nb、Cr含量不同的取向硅鋼成分，并計算了鋼中抑制劑析出的熱力學(xué)條件。熱力學(xué)計算表明，在取向硅鋼熱軋階段會依次析出的第二相粒子為MnS、高Nb試樣中的NbN和NbC、低Nb試樣中的NbN、AlN。直到卷取階段才能析出的第二相粒子為Cr7C3、CrN

3、及低Nb試樣中的NbC。
　　(2)高溫在線觀察發(fā)現(xiàn)，高Nb低Cr試樣中第二相粒子在1350℃下固溶最好，其異相析出分三段進(jìn)行，且過程持續(xù)時間都非常短，相變過程完整。而其他成分取向硅鋼試樣鑄坯的微觀組織轉(zhuǎn)變均只有兩段。
　　(3)高Nb試樣中異相組織分布更為均勻，主要為帶狀和網(wǎng)狀兩種，其中富集了Nb-Al-S及滲碳體。低Nb試樣中異相組織形貌較為多樣化、成分與高Nb試樣相似;含有大量的MnS，彌散分布在異相組織周圍的尺寸較小

4、，作異相組織核心的尺寸則略大。Cr含量對異相組織的分布和組成影響不大。
　　(4)取向硅鋼鑄坯均熱后急冷，高Nb試樣中析出物以固溶溫度較低的NbN和NbC為主，且析出物面積密度較大、平均粒徑較小。所以取向硅鋼中加入適量多的Nb能降低鑄坯再加熱處理的均熱溫度。Cr含量對析出物的影響僅體現(xiàn)在其組成上，且影響程度較小。
　　(5)與低Nb試樣相比，高Nb熱軋板中NbN和NbC較多，沒有發(fā)現(xiàn)AlN，且析出物平均粒徑較小、體積密度較大

5、。在高Nb的條件下比較Cr的影響可知，低Cr試樣中析出物平均粒徑較小、體積密度較大，對再結(jié)晶所產(chǎn)生的抑制力更大。
　　(6)高Nb熱軋板沿軋向厚度方向組織梯度較好。在該條件下比較Cr的影響可知，高Nb低Cr試樣中再結(jié)晶分?jǐn)?shù)較低，回復(fù)和變形組織較多，高斯組分百分含量較大且高斯織構(gòu)強度較強。因此，在取向硅鋼成分設(shè)計中可加入0.08％的Nb，使得熱軋板中有更多細(xì)小的低溫抑制劑和更多更強的高斯織構(gòu)。Cr含量的影響還需要進(jìn)行更加深入的研究。