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题名	低压脉冲磁场凝固硅钢的组织性能及热变形研究
作者	陶文哲
学位类别	硕士
答辩日期	2012
授予单位	中国科学院金属研究所
授予地点	北京
导师	杨院生
关键词	硅钢 低压脉冲磁场 凝固 元素分布 热变形 组织 力学性能 silicon steel low voltage pulsed magnetic field solidification solute distribution hot deformation structure mechanical properties
学位专业	材料工程
中文摘要	"硅钢作为一种重要的金属功能材料，在磁性材料中用量最大。采用连铸法生产大于2wt.%Si的硅钢遇到的主要问题就在于产品表面沿轧向常出现瓦楞状缺陷，使叠片系数和磁性能降低。产生瓦楞状缺陷的原因是铸坯中粗大的柱状晶在热轧过程中由于动态回复和再结晶缓慢而不能彻底细化，热轧板的板厚中心附近为粗大伸长的形变晶粒，以后冷轧过程中变形不均匀。防止瓦楞状缺陷的有效方法是对凝固过程进行控制，获得等轴晶率更高的铸坯。 低压脉冲磁场凝固技术是一种新的凝固控制方法，已在部分合金中取得了良好的晶粒细化效果。本文主要通过在硅钢凝固过程中施加低压脉冲磁场，系统研究了低压脉冲磁场的脉冲频率、励磁电压、脉冲磁场施加时间等脉冲参数以及浇注温度、模具预热温度等热控制参数对硅钢凝固组织的影响，并进一步研究了脉冲磁场对硅钢元素分布、力学性能及热变形组织和性能的影响。 研究结果表明，低压脉冲磁场能够显著细化硅钢凝固组织，提高等轴晶率。在优化的脉冲磁场作用参数下，能够使等轴晶尺寸从未施加脉冲磁场时的2.37mm细化至1.22mm，等轴晶比率从10%提高到100%。脉冲频率对脉冲磁场的作用效果影响很大，频率为5Hz时，对硅钢凝固组织的细化效果最好。随着脉冲磁场的延迟施加时间从10s增至160s，脉冲磁场的细化效果逐渐减弱，脉冲磁场的有效作用时间段为整个凝固过程的初期阶段。 此外，施加低压脉冲磁场可以扩大硅钢的浇注温度工艺窗口，在较大的浇注温度范围内获得尺寸变化不大的细小完全等轴晶组织。 硅钢铸坯的元素宏观偏析不严重，凝固过程中未施加和施加脉冲磁场时，Si、Mn、Al元素的宏观分布均较均匀，但Si元素在铸锭表层的含量略高，产生轻微的正偏析，但施加脉冲磁场后，Si、Mn、Al元素在晶内的分布较未施加脉冲磁场更均匀。 施加脉冲磁场凝固硅钢的室温综合力学性能显著提高，屈服强度由未施加脉冲磁场时的331MPa提高到361MPa，提高了9.1%；抗拉强度由414MPa提高到484MPa，提高了16.9%；延伸率由19.2%提高到30.0%，提高了56.2%。 未施加脉冲磁场所得试样热压缩变形后的组织中存在伸长的形变晶粒。施加脉冲磁场所得试样在一定的热压缩变形条件下可发生完全再结晶，组织细小均匀。多道次热轧实验表明，施加脉冲磁场所得凝固硅钢在热轧过程中更易发生再结晶，未施加脉冲磁场所得硅钢轧制过程中存在难以消除的形变晶粒"
公开日期	2013-04-12
内容类型	学位论文
源URL	[http://210.72.142.130/handle/321006/64552]
专题	金属研究所_中国科学院金属研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	陶文哲. 低压脉冲磁场凝固硅钢的组织性能及热变形研究[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2012.

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