新一代低鐵損高磁感無取向電工鋼

  由于生產(chǎn)工藝、成本和條件的限制,傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)無取向電工鋼一般通過添加Si元素來提高產(chǎn)品的牌號,難以形成對磁性能有利的織構(gòu),如立方、旋轉(zhuǎn)立方和高斯織構(gòu),這樣就會導致牌號越高磁感越低的狀況。

  而由于{100}取向晶粒在軋面上有兩個易磁化的方向,能夠同時降低鐵損并提高磁感,因此研究生產(chǎn)具有{100}織構(gòu)組織的無取向電工鋼是突破未來無取向電工鋼自身缺陷和瓶頸的關(guān)鍵。

  但其生產(chǎn)難度較大,并未大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),原因在于:

  1、{100}織構(gòu)柱狀晶組織的形成機理尚無定論,主要有表面能機理、彈性應變能機理、取向關(guān)系機理等。

  2、目前實驗室制備具有{100}織構(gòu)柱狀晶組織無取向電工鋼的工藝一般較復雜,例如真空處理、長時間保溫退火等,難以滿足工業(yè)化大生產(chǎn)所追求的經(jīng)濟效益。

  值得注意的是:韓國浦項鋼鐵研究所的科研學者在成分為Fe-1.0%Si的電工鋼中成功制備出了具有強{100}織構(gòu)柱狀晶組織的無取向電工鋼,0.50mm厚的成品鐵損和磁感分別達到P1.5/50=3.70W/kg和B50=1.83T,其磁性能較傳統(tǒng)工藝下同牌號的50PN470磁感提高了1.13T,這充分說明制備{100}織構(gòu)柱狀晶組織是提高高牌號無取向電工鋼磁感的關(guān)鍵,也就是說制備具有{100}織構(gòu)柱狀晶組織的無取向電工鋼是今后的發(fā)展方向。

  同時,近期的一些研究發(fā)現(xiàn):通過成分和工藝創(chuàng)新,無需真空和長時間保溫工藝,在工業(yè)化大生產(chǎn)的連續(xù)退火生產(chǎn)線上即可制備出新一代低鐵損、高磁感無取向電工鋼。主要是冷軋后在930~1050℃(<10min)進行了無氧化{100}成形退火,在成分為Fe-0.5%Mn的0.5mm厚無取向電工鋼中制備出了強{100}織構(gòu)無取向電工鋼。鐵損和磁感分別達到P1.5/50=4.30W/kg和B50=1.8T,較相同成分的50WW1000牌號工業(yè)大生產(chǎn)成品,不僅鐵損提高了近3個牌號,磁感也有大幅度的提升,而且有工藝簡單易操作等優(yōu)點。

  可以預見,作為無取向電工鋼領(lǐng)域的更高牌號產(chǎn)品,{100}織構(gòu)電工鋼未來將無比光明。