2019年第4期 LYS Science-Technology& Management
50W470电工钢热轧板常化模拟实验研究
宋 伟 谢 凯 吴泽交 吴高亮 李慈颖
（涟钢技术中心）
摘 要 本文通过马弗炉模拟实验，对2.0%Si含量的50LW470电工钢在不同退火温度和退火时间下的热轧组织进行研究，在900℃以上退火时可以消除铁素体带，得到均匀的热轧组织，要得到大于90μm的平均晶粒尺寸，则按950℃、3分钟制定常化工艺比较合适。 关键词 电工钢；常化；模拟实验
热轧板常化是消除中高牌号电工钢瓦楞缺陷和提升成品磁性能的常用方法，同时常化处理可以促使钢中AlN 和MnS析出物粗大，减小对冷轧后退火晶粒尺寸的不利影响[1]，常化后热轧板的晶粒尺寸对电工钢织构和磁性能有直接影响，可以通过控制常化后晶粒的尺寸来得到预期的磁性能，对50W470级别的电工钢，要获得较好的，常化后的磁性能（P15＜3.5W/kg，B50＞1.73T）
热轧基板晶粒尺寸应控制在90μm以上[2]。但不同Si含量的电工钢，所需常化时间和温度各不相同，本文通过马弗炉模拟实验，对2.0%Si含量的50W470电工钢在不同退火温度和退火时间下的热轧组织进行了研究。
ω(S)=0.003%。为分析不同工艺退火后的热轧组织，在马弗炉按900、950、1000、1050℃进行退火，退火炉无保护气氛，当马弗炉升至设定温度后，打开炉门放入样品，保温到设定时间后，取出样品在空气中冷却。其中900℃和950℃进行3min、5min和8min退火，1000℃分别进行2min、3min和5min退火，1050℃进行3min、5min退火。
为确保试验准确性，同时选取4份样品进行试验，在结果偏离不大的情况下取平均值，退火后样品避开边缘部位取样检测金相组织并拍照，用人工截距法测量晶粒度。
2 试验结果
2.1 组织的变化情况
常化退火的其中一个目的是消除钢板中心的未结晶铁素体带，获得均匀的热轧组织，不同温度和时间下，退火后的金相组织照片如图1所示。
1 实验材料和方法
试验取热轧基板条样(30×300mm×C)，化学成分为：ω(Si)=2.0%、ω(Al)=0.3%、ω(Mn) =0.3%、ω(P)=0.013%、ω(C)=0.003%、ω(N)=0.003%和
A：未退火组织；B：900℃，3分钟；C：900℃，5分钟； D：900℃，8分钟；
E：900℃，3分钟；F：950℃，3分钟；G：1000℃，3分钟； H：1050℃，3分钟
图1 不同温度和时间退火后晶粒组织情况
金相组织显示，热轧基板中心存在铁素体带，
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在经过900℃退火后，铁素体带全部消失，同时
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随着温度的升高和退火时间的延长，退火后组织晶粒越加粗大，在上述试验温度和时间下，组织都比较均匀。
2.2 退火时间及退火温度与晶粒尺寸的关系
通过人工截距法测量平均晶粒尺寸，晶粒尺寸与时间及温度的关系如图2和图3所示。
图2 不同温度下退火时间与晶粒尺寸的关系
图3 不同时间下退火温度与晶粒尺寸的关系
统计结果显示，退火时间及退火温度与晶粒尺寸的关系基本上呈线性关系，通过拟合得到以下公式。
D3min = - 730 + 0.8T D5min= - 997 + 1.160T
其中D3min为3min退火时的平均晶粒尺寸(μm)，D5min为5min退火时的平均晶粒尺寸(μm)，T为退火温度(℃)。
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图8 涟钢镀锌无铬耐指纹产品应用零件图
5 结论
a. 通过采用合适的无铬耐指纹液配方，合理控制无铬耐厚、烘烤温度、生产运行速度等工艺参数，可以生产出满足电子电器行业使用要求。
b. 涟钢生产的无铬耐指纹产品在表面电阻、高温耐黄变、烤漆性能、耐蚀性能等方面具有优异的性能。
c. 通过对镀锌产品表面质量的持续改进，产
品满足电子电器行业高表面质量的要求。
参考文献
1 杨芃,潘燕芳. 家用电器热镀锌钢板的无铬耐指纹钝化[J]. 材料保护,2011,40(2):40－42.
2 胡华东. 冲压“积瘤”对汽车外板涂装影响及对策分析[J]. 中国冶金,2018,28(8):28－31.
3 胡华东. 热镀锌板锌渣缺陷形成机理分析及预防措施[J]. 山东冶金,2018,40(5):24－29.
（上接第11页）
3 讨论
通过上述分析可见，900℃以下退火时，虽然铁素体组织消除，但晶粒尺寸基本都小于90μm，无法达到预期目标，因此退火温度应高于900℃。
常化线一般为连续生产线，在产线固定的情况下，所需的退火时间决定了产线的产量，因此在炉子能力足够时，控制退火时间是常用的选择。想要将常化后的晶粒尺寸控制在90μm以上，按3min退火时，根据上述拟合公式，退火温度至少需达到949℃，按5min退火，根据上述拟合公式，退火温度至少需达到937℃，两者温度相差不大，但时间差距却比较明显，因此按950℃、3min制定常化工艺比较合适。
4 结论
2.0%Si含量的50W470电工钢热轧基板，在900℃以上退火时可以消除铁素体带，得到均匀的热轧组织。要得到大于90μm的平均晶粒尺寸，则按950℃、3min制定常化工艺比较合适。
参考文献
1 何志忠. 电工钢[M]. 北京:冶金工业出版社,1997. 2 张文康,等. 热轧板常化后的晶粒尺寸对无取向硅钢织构和磁性能的影响[J]. 钢铁,2007(42).
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