取向電工鋼中MnS粒子析出的計(jì)算模擬.pdf

1、電工鋼,特別是取向硅鋼的制造工藝和設(shè)備復(fù)雜,成分控制嚴(yán)格,影響性能的因素眾多,因此常把取向硅鋼產(chǎn)品的品質(zhì)看作衡量一個(gè)國(guó)家特殊鋼制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志。MnS粒子作為抑制劑對(duì)取向電工鋼中成品的織構(gòu)和組織的控制發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用,因此需要對(duì)熱處理過(guò)程中取向電工鋼中MnS粒子的析出過(guò)程的進(jìn)行深入研究。另外,取向電工鋼通常需要經(jīng)過(guò)熱軋加工的過(guò)程,其間不僅會(huì)發(fā)生塑性變形和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,而且還會(huì)出現(xiàn)MnS粒子的析出行為,其過(guò)程非常復(fù)雜;熱軋過(guò)程中形

2、變儲(chǔ)能以及應(yīng)變能會(huì)對(duì)MnS粒子在熱軋過(guò)程中的析出以及后續(xù)的析出行為產(chǎn)生重要影響。
　　 本文利用第二相相關(guān)理論,對(duì)于取向電工鋼在未變形以及熱軋過(guò)程中的MnS粒子的析出分別進(jìn)行了計(jì)算模擬,通過(guò)分析取向硅鋼中MnS沉淀析出的動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)行為,建立MnS粒子析出的數(shù)學(xué)模型。另外由于鐵素體與奧氏體基體中MnS析出的動(dòng)力學(xué)模型并不相同,因此需要分開(kāi)進(jìn)行模擬計(jì)算。
　　 根據(jù)得到的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)控制變量法,主要進(jìn)行了以下兩方面的工

3、作:一是對(duì)取向電工鋼中MnS粒子在鐵素體及奧氏體基體中析出的粒子形核半徑、形核速度等進(jìn)行了模擬計(jì)算;二是對(duì)取向電工鋼在熱軋過(guò)程中,MnS粒子在鐵素體中的粒子平均間距,粒子密度及形核速率等做出了預(yù)測(cè)計(jì)算。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于未變形的取向電工鋼來(lái)說(shuō),在1040℃～1210℃的溫度條件下,MnS能夠在奧氏體中沉淀析出,這比其在鐵素體中沉淀析出的有效溫度范圍低30～70℃,因此MnS在取向電工鋼中的析出主要是以鐵素體基體中的析出為

4、主,奧氏體中MnS的沉淀析出可以基本忽略。另外形核的主要方式為位錯(cuò)線形核,臨界形核尺寸隨著沉淀溫度的降低而不斷減小。
　　 對(duì)于熱軋態(tài)的取向電工鋼來(lái)說(shuō),基于MnS粒子在鐵素體基體上的析出,形變儲(chǔ)能的作用可以使MnS析出的NrT曲線及PTT曲線的鼻點(diǎn)溫度明顯提高。同時(shí),在軋制過(guò)程中,隨著溫度的降低MnS粒子間的平均間距逐漸減小,MnS粒子在位錯(cuò)上線上形核時(shí)的形核數(shù)是增加的,在均熱溫度低于全固溶溫度時(shí)隨著均熱溫度的降低可形核位置數(shù)隨