薄板坯连铸连轧无取向硅钢的裂纹缺陷分析

论文摘要

本文回顾了目前国内外对薄板坯连铸连轧技术的发展状况以及国内利用薄板坯连铸连轧工艺开发无取向硅钢的研究开发情况,针对采用薄板坯连铸连轧工艺生产无取向硅钢过程中出现的裂纹缺陷问题进行了研究。本文在实验室模拟了薄板坯连铸连轧生产中高牌号无取向硅钢的生产过程,利用光学显微镜、扫描电镜及动态拉伸台及多功能热模拟实验机对制得的无取向硅钢热轧带钢进行了研究,观察了热轧试样的原始形貌和裂纹的形核与扩展情况,研究了无取向硅钢的室温性能与高温塑性,对不同加热与轧制工艺下的组织进行了对比分析,得出有利于预防和减缓裂纹缺陷的工艺参数。研究表明,钢中的氧化夹杂与析出物MnS等和带钢的附加应力是导致裂纹的主要因素。轧制过程中带钢宽度方向上温降不均匀,边部冷却过快,硬度增大,脆性增加,析出物在外力作用下成为裂纹的形核部位,随着变形的增加沿不同路径扩展成为宏观裂纹；在稳定轧制区域内低开轧温度与高终轧温度,有利于裂纹现象的缓解。保温时间与变形速率并非越短越好或越大越好,有一个最佳范围的问题；并提出了实行热轧工艺润滑、控制轧制温度、采用立辊轧制、边部加热、增加保温罩等裂纹预防或减缓措施。裂纹的形核与扩展对于实际生产中成材率的提高起着非常重要的作用。针对薄板坯连铸连轧生产线研究不同工艺参数对裂纹的影响,为实际开发无取向硅钢产品制定控制轧制工艺提供了理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 薄板坯连铸连轧概述
• 1.1.1 薄板坯连铸连轧生产工艺
• 1.1.2 薄板坯连铸连轧工艺的特点
• 1.1.3 薄板坯连铸连轧技术的发展和现状
• 1.2 无取向硅钢简介
• 1.2.1 电工钢板简述
• 1.2.2 电工钢板的性能指标和影响因素
• 1.2.3 无取向电工钢的工艺发展
• 1.2.4 我国无取向电工钢生产的发展和现状
• 1.3 薄板坯连铸连轧生产无取向硅钢的研究
• 1.3.1 薄板坯连铸连轧工艺生产硅钢的研究现状
• 1.3.2 薄板坯连铸连轧工艺生产硅钢的优势
• 1.3.3 薄板坯连铸连轧工艺中的裂纹缺陷
• 1.4 本文的研究内容
• 第2章 实验研究方案
• 2.1 实验工艺设计
• 2.1.1 成分设计
• 2.1.2 真空冶炼及浇铸实验
• 2.1.3 保温运输和加热
• 2.1.4 热轧实验
• 2.1.5 卷取实验
• 2.2 组织观察与检测
• 2.2.1 取样位置
• 2.2.2 金相观察
• 2.2.3 扫描形貌
• 2.2.4 原位拉伸
• 2.3 力学性能的检测
• 2.3.1 室温力学性能检测
• 2.3.2 硬度检测
• 2.3.3 热模拟单道次压缩实验
• 2.3.4 热模拟高温拉伸实验
• 2.4 本章小结
• 第3章 裂纹的微观机理研究
• 3.1 边裂的微观形貌
• 3.1.1 热轧组织的金相
• 3.1.2 裂纹的宏观形貌
• 3.1.3 裂纹的微观形貌
• 3.2 热轧钢板的力学性能分析
• 3.2.1 热轧钢板室温力学性能
• 3.2.2 高温塑性的研究
• 3.3 相变规律
• 3.4 裂纹的扩展研究
• 3.4.1 裂纹形成过程的动态观察
• 3.4.2 断口形貌观察
• 3.4.3 裂纹特点的分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 主要工艺参数对裂纹的影响
• 4.1 裂纹的主要影响因素
• 4.2 主要工艺参数对边裂的影响
• 4.2.1 铸坯分析
• 4.2.2 热装温度对裂纹的影响
• 4.2.3 硅含量的增加对裂纹的影响
• 4.2.4 不同均热温度对组织的影响
• 4.2.5 不同保温时间对组织的影响
• 4.2.6 终轧温度的控制
• 4.3 边裂的防治措施
• 4.3.1 热轧前的预防措施
• 4.3.2 热轧裂纹控制
• 4.3.3 热轧后的缓解措施
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢