基于50W470無取向硅鋼組織與性能分析

高新博

摘 要 50W470最大鐵損為6.0，最小磁感1.66，理論密度為7.75，屬于無取向硅鋼。50W470主要用于旋轉(zhuǎn)機和變壓器的加工，旋轉(zhuǎn)機包括微型電機、中型電機、小型電機、密封電機、間歇電機、整流器和扼流圈，變壓器包括電視機變壓器、收音機變壓器還有焊接變壓器。?；瘻囟葘?0W470無取向硅鋼的組織及磁性能有一定影響，本文主要結(jié)合具體實驗對50W470進行分析，研究?；?0W470無取向硅鋼生產(chǎn)中所涉及到的作用。

關(guān)鍵詞 50W470無取向硅鋼 組織 性能 ?；?/p>

中圖分類號：TG142.77 文獻標(biāo)識碼：A

常化使熱軋板晶粒尺寸增大，使得最終再結(jié)晶產(chǎn)品的晶粒變得比未處理過的大，并且能提高再結(jié)晶的織構(gòu)強度，與此同時減少再結(jié)晶織構(gòu)的強度，硅鋼的性能得到改善，再結(jié)晶晶粒的尺寸和性能也會隨之被優(yōu)化？。常化處理能對熱壓板的晶體尺寸以及組織的均勻性有顯著的改變，因此消除熱軋變形組織對成品50W470無取向硅鋼組織以及磁性能會產(chǎn)生極大影響。

1?；瘻囟葘Τ善房棙?gòu)的影響

常化使無取向硅鋼熱軋板尺寸增大，晶界所占的面積變得越來越少，在形成核的過程中，晶界是主要的形核位置之一，因此晶界面積的減少肯定會引起形核晶粒數(shù)目的減少，從而使再結(jié)晶晶粒尺寸變大。

根據(jù)織構(gòu)的遺傳性，對退火再結(jié)晶織構(gòu)能夠產(chǎn)生影響的因素可以為熱軋板原始組織和織構(gòu)。隨著正火溫度的升高，增加成品板的平均磁感，但是鐵損在975℃時達到一個最低值。熱軋板在850～1 000℃時常化處理后變形組織發(fā)生了明顯的重新結(jié)晶，并且隨著溫度的增高，再結(jié)晶逐漸完全，晶粒逐漸增大。?；瘻囟鹊母淖儯跓彳堖^程中可能會存在表面和內(nèi)部熱軋組織的結(jié)構(gòu)會有較大差異，其原因是板坯在軋制過程中其表面及內(nèi)部的溫度、形變方式和形變量均不同。如果常化處理的溫度在900～1 000℃之間，?；瘻囟壬邥鹪俳Y(jié)晶晶粒的尺寸逐漸增大，其組織的均勻性也會有一定改善，變形組織均發(fā)生完全再結(jié)晶。熱軋板的心部雖然溫度較高，但隨之發(fā)生了壓應(yīng)變，其再結(jié)晶的能力變小，形變儲能也變小，所以表面為細小的再結(jié)晶組織，心部為長的變形組織。

是否常化對50W470無取向硅鋼的性能也有一定影響，未進行常化時，50W470熱軋板的表層200～400微米內(nèi)為細小的再結(jié)晶晶粒，內(nèi)部則均為拉長的形變晶體；?；院蟮?0W470熱軋板均為再結(jié)晶晶粒，此時的晶粒尺寸為30～50微米甚至中部的晶粒尺寸更大。?；^程中無取向硅鋼熱軋板不同位置的織構(gòu)也會有演變過程，表面的織構(gòu)以Goss織構(gòu)和{111}面織構(gòu)為主。下圖為常化及為?；療o取向硅鋼熱軋板的不同。

（a）未?；?（b）常化

2?；瘻囟葘Τ善反判阅艿挠绊?/p>

隨著常化溫度的升高，鐵損的變化趨勢為先降低后升高， 磁感應(yīng)強度波動程度相對小。當(dāng)退火溫度逐漸升高時，鐵損隨之漸漸降低，磁感應(yīng)強度仍然有較小的波動程度。不同溫度?；嘶饦悠返拇判阅芤彩遣煌?，經(jīng)過實驗可得出如下數(shù)據(jù)。

當(dāng)?；瘻囟葟?50℃升高到1 000℃時，試樣的鐵損P15/50從4.665 W/kg持續(xù)降低到3.694 W/kg，此過程中沒有任何的上升，但是磁感應(yīng)強度B50先從1.689T提高到1.732T， 再降低到1.714T，也可以由數(shù)據(jù)分析出在950℃時，?；幚硗嘶鸪善返拇判阅苓_到最優(yōu)值。此時的鐵損P15/50為3.875W/kg，是鐵損的較低值，而磁感應(yīng)強度高為1.732T。無取向硅鋼產(chǎn)品的鐵損隨晶粒尺寸的增大而減小，?；瘻囟壬仙龝r，退火晶粒的尺寸逐漸增大，晶粒邊界的面積也隨之變小，磁滯損耗越少渦流損耗卻恰恰相反，但是渦流損耗遠遠小于磁滯損耗。則無取向硅鋼產(chǎn)品的晶粒尺寸改變引起鐵損的改變，晶粒尺寸增大，鐵損減小。硅鋼的總鐵損由磁滯鐵損、渦流鐵損和反常鐵損三部分構(gòu)成。磁滯鐵損是因為在材料中夾雜物、晶體缺陷、應(yīng)力和晶體位向阻礙運動在磁化和反磁化過程中造成磁感應(yīng)強度落后于磁場強度的變化磁滯現(xiàn)象而進一步引起的能量損耗。渦流鐵損是指在磁性材料的交變磁化過程中產(chǎn)生渦電流的能量損耗。

當(dāng)材料和尺寸沒有明顯變化時晶粒尺寸和織構(gòu)兩方面可以對磁感應(yīng)強度產(chǎn)生影響，晶粒尺寸的增大會使磁感應(yīng)強度在某種程度上有降低，但是有利面織構(gòu)所占比例的增加會使磁感應(yīng)程度增高，由此分析可得試驗無取向硅鋼的磁感應(yīng)變化是可以由晶粒尺寸和有利面織構(gòu)比例共同作用影響的。?；瘻囟仍龈叩脑?，晶粒尺寸先增大后減小，而組織均勻性先減小后增大，所以磁感應(yīng)強度變化不大。

3結(jié)語

綜上所述，?；梢允沟脽o取向硅鋼熱軋板晶粒的尺寸變大，然后使得成品的再結(jié)晶晶粒尺寸有明顯增大，于此同時也增加了對磁性有利的強度。而無取向硅鋼產(chǎn)品的晶粒尺寸改變引起了鐵損的改變，晶體尺寸增大鐵損減少，晶體尺寸減小鐵損增大。由退火溫度引起變化的規(guī)律是常化溫度上升時，鐵損總體呈下降趨勢，磁感應(yīng)強度先呈上升趨勢后呈下降趨勢，在此區(qū)間的某個值磁性能會達到最佳。

參考文獻

[1] 陳凌峰，趙志毅.無取向硅鋼成品鋼卷頭、尾磁性能差異探討[J].電工材料，2014（05）.

[2] 汪水澤，李長生，王廷溥，劉相華，王國棟.薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)無取向硅鋼技術(shù)的發(fā)展及前景[J].鋼鐵研究學(xué)報，2008（09）.

[3] 盧鳳喜，諶劍.我國2008年1～4月進口取向和無取向硅鋼統(tǒng)計[J].電器工業(yè)，2008（07）.