智数汽车大数据汽车轻量化在线
查看: 435|回复: 0
收起左侧

[高强度钢] 钢行业的工艺品——取向硅钢

[复制链接]
发表于 2016-9-2 08:37:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
<

亲,赶快注册吧,有更多精彩内容分享!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
       工艺品,即通过手工或机器将原料或半成品加工而成的产品,是对一组价值艺术品的总称。工艺品来源于生活,却又创造了高于生活的价值。它是人民智慧的结晶,充分体现了人类的创造性和艺术性, 是人类的无价之宝。然而,大多数人一提到工艺品一定会联想到,木雕、竹雕、唐三彩、刺绣等,但是在特殊钢行业中也有一种产品被称作工艺品,那就是取向硅钢

为什么说取向硅钢被称为工艺品呢?

1、这是因为取向硅钢制备工艺非常精细准确,合金成分的严格控制,MnS/AlN抑制剂粒子的尺寸、分布、数量的准确控制,特别是织构或晶粒取向的控制达到了极致的水平。
       在特定的工艺下,使230 mm厚的连铸坯中3个晶区(表层细晶区、柱状晶区、中心粗大等轴晶区)的不均匀组织(材料科学基础中称其为组织不均匀性,此外还有物理不均匀性(指缩孔)和成分不均匀性(指偏析)),变为最终0.3 mm厚的近100%Goss(称高斯或戈斯)取向{110}<001>等轴晶,如下图(图中的{200}极图显示晶粒的取向分布,即所有晶粒{200}面法线的极射投影,看上去像个冬天下雪后堆出的有面部表情的雪人),这需要每道工序的严格控制。
0.jpg
2、再者就是取向硅钢的“技术秘密”:要使取向硅钢具有近100%的Goss取向晶粒,就要通过非常缓慢的二次再结晶过程(也称晶粒异常长大)。Goss织构的获取是目前惟一的通过二次再结晶获得有利织构的例子,一般二次再结晶的发生都不是人们所希望的。异常长大的发生主要靠一次再结晶后有利的初次织构,即强的{111}<112>织构,极少量的Goss取向晶粒作为种子,和钉扎力合适的第二相粒子“密切配合”,以及合适均匀的晶粒尺寸。若Goss种子晶粒位向不准,或数目过多,或钉扎用的MnS/AlN粒子含量过多或过少,尺寸不合适都得不到非常锋锐的Goss织构。
6.jpg

       理想的二次再结晶还要靠理想的一次再结晶,合适的一次再结晶晶粒尺寸要靠合适的一次再结晶退火温度和时间。而合适的一次再结晶织构要靠合适的冷轧压下量,即87%的压下量。
       进一步的细节是热轧时表层剪切织构的形成与控制、中心层平面应变压缩时轧制织构的形成、87%冷轧时特定强度的{111}织构的形成、形变晶粒内部剪切带内Goss亚晶的保留、退火后强{111}织构的形成。二次再结晶时Goss晶粒择优长大先吃掉尺寸较小的{111}晶粒,再陆续吃掉尺寸较大的{114}<481>及相关取向晶粒,见下图b~e,简言之就是{100}晶粒、{111}晶粒和{110}晶粒间的“大战”或“三国演义”

7.jpg

       合适的钉扎用的MnS/AlN粒子要靠制备初期的铸坯热轧工艺和热轧后的常化退火工艺。合适的制备工艺是指合适的热轧加热温度、合适的热轧终轧温度和特殊的冷却方式。再往前推,要靠精确的合金成分控制。另外,实际生产中还有很多细节要注意。因而,取向硅钢制备工艺的探索用了数十年时间。
8.jpg
结 语:
      通过上面提到的内容,大家知道了为什么称取向硅钢为特殊钢种的工艺品了吧,但是,即使是在牛的艺术家,也有艺术疲劳的时候,这个时候就需要他们静下心来去进一步超越其现有的艺术成就,而取向硅钢先正处于此阶段,工艺技术上的进步缓慢,造就了取向硅钢新品匮乏,旧品过剩的局面。


您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则