提高0.1mm取向硅钢取向度3-6.docVIP

提高0.10mm厚硅钢薄带的取向度 1　引　言 　　众所周知,减薄取向硅钢带的厚度可有效地降低其铁损值。但是,应用以有利夹杂和以晶界能促使(110)结晶晶粒长大的成品取向硅钢为原料再制作成厚度为0.15～0.16mm以下时,要降低其铁损值是困难的。与此不同的是,以热轧板作原料,以两次冷轧法控制适当的压下率和热处理条件,生产出最终厚度为0.10mm的取向硅钢薄带。这一方法的特征是成品中(110)晶粒成长的动力主要是利用表面能。另外,用二次冷轧法的取向薄带其［001］方向的取向度与高磁感取向硅钢相比要显著低一些。现在的问题是,一方面进一步减小板厚并不能改善磁性,另一方面,在用成品取向硅钢制作取向薄带时压下率对［001］方位度影响很大。本方法利用表面能和控制大压下率获得了［001］方位的高取向度。　　 2　实　验 　　原材料为2.0mm厚的热轧板,轧制0.10mm厚的取向硅钢薄带采用三次冷轧法,即2.0mm厚的热轧板经过三次冷轧及两次中间退火后,再经最终成品退火后制成。　　冷轧轧制,用工作辊径为50mm的二机架轧机或20mm的四机架轧机,工作辊辊面处于无润滑状况下进行轧制。最终热处理在红外线加热炉中进行,中间热处理是在电阻加热炉中进行,晶粒粒径用光学显微镜测定。结晶面用蚀刻法测定,再结晶织构用X射线衍射法,磁特性用单片测试仪及B-H方法测定。 3　实验结果 3.1　高取向度0.1mm厚取向硅钢薄带的磁性　　用三次冷轧法制作的0.10mm厚硅钢带的直流磁化性能和铁损与用以往的方法制作的0.10mm厚硅钢带进行比较。图1为用三次冷轧法的各种不同压下率条件下制取的0.10mm厚硅钢带的B8值及矫顽力Hc。中间退火的条件是用通常的二次冷轧法的最佳中间退火条件,750℃×1h。最终热处理条件为1150℃×1h。图中,横轴为一次压下率,纵轴为二次压下率,三次压下率是以最终板厚为0.10mm厚度设定的。另外,图中所示的B8值及Hc值为4个试样的平均值。三次冷轧压下率超过50%以上时,可以制得B8值达1.9T,Hc达4A/m以下的0.10mm厚硅钢薄带。 图1　B和Hc与压下率的关系 　　　　为讨论三次冷轧法制作的试样的磁性,对这些试样的磁性与热处理温度之间的关系作了调查,结果示于图2。其中,一次压下率为75%,二次压下率为60%,三次压下率为50%,最终热处理时间统一为1h,随着热处理温度的上升,B8值增加,Hc值下降。1000℃以上随着退火温度的提高,因表面能的驱动使晶粒异常长大形成(110)［001］组织而使B8值明显上升。当处于1150℃×1h的条件下进行热处理时,试样的B8值达到了市售硅钢片同样的1.9T的水平。为了调查用三次冷轧法制作0.10mm厚试样的B8值比以往用两次冷轧法制作的试样值得到改善的原因,对进行了1150℃×1h的热处理的试样作结晶组织检查,表明试样全面形成了(110)面织构,各晶粒的［001］方向的平均值与轧向的偏离角为4.7°,这一数值比高磁感取向硅钢的平均偏离角3°稍差一点,但是与两次冷轧法制作的试样的偏离角8.7°相比有了显著的改善。由于以上的结果,0.10mm厚取向硅钢薄带可以用三次冷轧法制取并具有与市售取向硅钢同样的高取向度。 图2　铁损与张力的关系 　　本实验0.10mm厚取向硅钢薄带的铁损值评价是在50Hz的频率下进行的。但是,铁损值测定时,试样上所附加的张力条件因素包含在内。图3所示为附加张力与铁损值的关系,随着张力的增加,铁损值略有减小。张力增加到2kg/mm2以上时,铁损值就不再降低,因此,本试验中将张力固定在2kg/mm2来进行测试,测定结果如图4所示。测得的最大直流磁特性B8为1.89T,Hc为3.7A/m。随着最大磁密的增加,铁损值也增加,附加张力条件下,铁损值的增加受到了一定的抑制。在附加2kg/mm2张力时,试样的最大磁密为1.3T时,其铁损值W13/50为0.38w/kg,大约比市售的高磁感取向硅钢片(0.30mm厚,经过磁畴细化处理)的铁损值低35%。 　　　　　 　　图3　B和Hc与最终退火温度的关系。　　　　　图4　铁损与最大磁通密度的关系 3.2　高取向0.10mm厚取向硅钢的一次再结晶组织　　上述三次冷轧法制取的0.10mm厚取向硅钢薄带具有优良的磁性。图5、图6为用各种冷轧法制取的0.10mm试样形成一次再结晶后的直流磁特性,随着热处理温度的上升,B8保持在1.5T的水平。另一方面,随着热处理温度的上升,各种冷轧法之间对Hc减少的影响有差异,这是因为各种冷轧法制取0.10mm厚冷轧板时其最终压下率各不相同,由于应变的影响,结晶晶粒也各不相同,这些差异认为是影响矫顽力的因素。但是,根据图5、图6所示,很难弄清楚由于各种冷轧法导致最终组织磁特性方面的明显差异。为此