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,如立方、旋轉立方和高斯織構,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、取向關系機理等。

  2、目前實驗室制備具有{100}織構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}織構柱狀晶組織是提高高牌號無取向電工鋼磁感的關鍵,也就是說制備具有{100}織構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域的更高牌號產(chǎn)品,{100}織構電工鋼未來將無比光明。