合金化对高硅钢及快凝薄带组织性能的影响

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.06.015合金化对高硅钢及快凝薄带组织性能的影响王旭1，杜倩2，侯玉柏1，鲍君峰1（1.北京矿冶研究总院，北京100070；2.首钢技术研究院，北京100043）摘要：利用合金化手段改善高硅钢及快凝薄带的组织性能。通过OM、XRD、VSM等研究了Al、B、Nb等合金元素对其组织织构、力学性能和磁性能的影响。结果表明，合金化能够改善铸态高硅钢的强韧性。在快凝薄带状态，Al元素会增大其晶粒尺寸并增强{100}和{114}<221>方向的织构，降低磁导率和磁滞损耗。关键词：合金化；

2、高硅钢；快凝薄带；机械性能；磁性能中图分类号：TG142.13文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）06-0000-00EffectofAlloyingonStructurePropertiesofHigh-siliconSteelandRapidQuenchingRibbonWANGXu1,DUQian2,HOUYu-bai1,BAOJun-feng1(1.BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100070,China;2.ShougangRes

3、earchInstituteofTechnology,Beijing100043,China)Abstract:Thepropertiesofhigh-siliconsteelandrapidquenchingribbonweremodifiedbymeansofalloying.TheeffectofAluminum,Boron,Niobiumandotherelementsonmicrostructure,mechanicalpropertiesandmagneticpropertieswereinvestigatedwithOM,XRDa

4、ndVSM.Theresultsshowthattheobdurabilityofcastingisimprovedafteralloying.Inrapidquenchingribbon,Alelementincreasesitsgrainsizeandenhancesthetexturedirectionof{100}and{114}<221>whilereducesthepermeabilityandmagnetichysteresisloss.Keywords:alloying;highsiliconsteel;rapidquenchi

5、ngribbon;mechanicalproperty;magneticproperty高硅钢具有高磁导率、低磁致伸缩系数、高频下低铁损等优异的磁性能[1]，许多试验表明，高硅钢带具有优异的软磁特性。近年来，一些电子和电器元件为提高效率、灵敏度和缩小体积也选用高硅硅钢。但随Si含量增加，延展性下降，机械加工性能变差[2]。本文利用合金化改善铸态高硅钢的强韧性，最终实现冷轧变形。另外，利用快凝技术制备薄带，探索急速冷却条件下合金元素对组织性能的影响。1试验采用真空电弧熔炼，使用正交试验方法设计合金元素比例，在Fe-6.5%Si（质量百分数，下同）

6、合金中，分别添加Al(0.1%~1.0%)、B(0.02%，0.05%)、Nb(0.2%)、Zr(0.2%)等元素。为了使铸锭成分均匀，熔炼时加磁场旋转并将合金翻转3次。将铸锭分成两组：第一组按照GB/T7314-2005在SANS微机控制电子万能试验机上进行常温压缩试验，样品变形量设定40%，压下速率为0.002mm/s，分析合金元素对铸态高硅钢力学性能的影响；第二组制备成快凝薄带，方法见文献[3]。将熔融合金喷射在转速为1800r/min的铜辊表面，制备出0.07～0.10mm厚的高硅钢薄带。经切割、冷镶样、砂纸打磨、机械抛光后用7%硝酸酒

7、精腐蚀，通过OM、XRD测试微观组织和织构特征。按照GB/T13464-2008取样，使用VSM测试样品的磁性能(500℃退火5min，炉冷)。2结果与讨论2.1铸态高硅钢的力学性能铸态高硅钢力学性能测试结果见表1。随着变形量的增加，所有样品均会出现裂纹，为了描述该点的应力状态，我们计算此点的强度，并且认为材料达到此点为最大变形，由此计算断裂应力和延伸率。基金项目：国家自然科学基金和上海宝钢集团联合资助项目(50130010)收稿日期：2011-11-29作者简介：王旭（1985-），男，辽宁沈阳人，硕士.表1铸态高硅钢合金化后的力学性能Tab

8、le1Mechanicalpropertiesofcastinghighsiliconsteelafteralloying合金种类屈服强度/MPa断裂