.1008 北京科技大学学报 第35卷 并钉扎晶界，明显阻碍了退火时的晶粒长大，增加 (⑤0W600)铸坯，其主要化学成分（质量分数，%） (111)织构组分，恶化硅钢的电磁性能.关于热轧、 为：0.0043C、1.1467Si、0.2195Mn、0.0033S、0.0106 常化和退火工艺对无取向硅钢成品的组织及电磁性 P、0.275A1、0.0015T01和0.0023N 能的影响，国内外学者已有不少研究，先后提出了 1.2研究方法 降低加热炉温度、提高精轧终轧温度、提高卷曲温 利用第二相形成元素在钢中的平衡固溶度积 度及退火温度等工艺措施3-)来改善无取向硅钢 公式及理想化学配比，计算不同热装温度下钢中平 的电磁性能，但目前关于热装工艺对无取向硅钢中 衡析出相的析出量（质量分数）和析出体积分数.利 AlN、MnS的析出行为及硅钢成品的组织和电磁性 用Thermo-Calc软件计算AlN、MnS析出温度. 能的影响尚无报道 新余钢铁公司铸坯连铸生产无取向硅钢时采 在实验室卧式钼丝炉中进行实验，按照图1(a) 用热装热送工艺，已达到节能降耗提高生产效率 中的八组实验模拟热装工艺，研究不同热装温度下 的目的.考虑到热装温度对无取向硅钢铸坯中的 铸坯中AN、MnS的析出行为，并验证析出相的 AIN、MnS析出行为有重要影响，会进一步影响到随 热力学计算结果.通过图1(b)中的四组实验，研究 后加热过程AlN、MnS的固溶以及热轧和退火过程 铸坯不同温度热装进入加热炉后，随后的不同加热 中AN、MnS的析出，将最终影响无取向硅钢的电 温度对铸坯中AIN、MnS固溶行为的影响（参照现 磁性能.因此本文对新余钢铁公司生产的无取向硅 场无取向硅钢连铸坯热装温度范围，实验时热装温 钢在不同热装温度和加热温度下铸坯中AIN、MS 度分别取850和600℃).每组实验采用两个试样 的析出和固溶行为进行了研究，为制定合理的热装 (30mm×30mm×20mm),原始试样从铸坯边缘距 工艺和加热制度提供依据. 离一致的部位切取，以保证其凝固组织相近.试样1 在JSM-6480LV型扫描电镜（视场面积：0.034mm2) 1 研究方法 下连续观察100个视场，对视场内的夹杂物进行能 1.1实验材料 谱分析，统计AlN、MS及其复合析出相的个数和等 实验材料为新钢生产的无取向硅钢XG60OWR 效平均直径：试样2用于金相显微镜观察晶粒尺寸. 1500 1500r 1400℃，10min 1350℃.6mim (a) 1400℃，10min (b) 1350 1250℃.6min 1350 1200 随炉冷却 1150℃.6min 10℃min 1200℃，10min1200℃，10mim 1050'℃，6min 1200F 1050 水 1100℃. 950℃.6mim 水 C 10 min m 随炉冷却 900 850℃.6min 1050 量70 水 (10℃min 水淬 850℃ 淬 升温速率 600℃.6min 900H 6 min 600 (10℃s-1) 淬 淬 水淬 升温速率 450 750F 500℃.6min 淬 (10℃s) 300 600℃.6min 水 水 600 150 淬 时间 时间 图1不同热装温度(a)和加热温度(b)热模拟履历 Fig.1 Thermal simulation resume of different hot charging temperatures (a)and heating temperatures (b) 2实验结果与分析 的元素质量满足理想化学配比得 2.1第二相形成元素在钢中的平衡固溶度及析出 B 相的析出数量计算 Igfw([M])w([X])}=A- (1) 以MXz相为例，令钢中M、X元素的质量分 w(M)-w([M])AM 数分别为w(M)、w(X),当温度低于第二相全固溶 w(X)-w([X])xAx (2) 温度（第二相形成元素完全以固溶态存在于钢中的 dFe 理论最低温度)时，由固溶度积公式以及沉淀析出 =(w(M)-v(M)+w(X)-w()0dx· 1008 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 并钉扎晶界，明显阻碍了退火时的晶粒长大，增加 (111) 织构组分，恶化硅钢的电磁性能. 关于热轧、 常化和退火工艺对无取向硅钢成品的组织及电磁性 能的影响，国内外学者已有不少研究，先后提出了 降低加热炉温度、提高精轧终轧温度、提高卷曲温 度及退火温度等工艺措施[3−5] 来改善无取向硅钢 的电磁性能，但目前关于热装工艺对无取向硅钢中 AlN、MnS 的析出行为及硅钢成品的组织和电磁性 能的影响尚无报道. 新余钢铁公司铸坯连铸生产无取向硅钢时采 用热装热送工艺，已达到节能降耗提高生产效率 的目的. 考虑到热装温度对无取向硅钢铸坯中的 AlN、MnS 析出行为有重要影响，会进一步影响到随 后加热过程 AlN、MnS 的固溶以及热轧和退火过程 中 AlN、MnS 的析出，将最终影响无取向硅钢的电 磁性能. 因此本文对新余钢铁公司生产的无取向硅 钢在不同热装温度和加热温度下铸坯中 AlN、MnS 的析出和固溶行为进行了研究，为制定合理的热装 工艺和加热制度提供依据. 1 研究方法 1.1 实验材料 实验材料为新钢生产的无取向硅钢 XG600WR (50W600) 铸坯，其主要化学成分 (质量分数，%) 为：0.0043 C、1.1467 Si、0.2195 Mn、0.0033 S、0.0106 P、0.275 Als、0.0015 T[O] 和 0.0023 N. 1.2 研究方法 利用第二相形成元素在钢中的平衡固溶度积 公式及理想化学配比，计算不同热装温度下钢中平 衡析出相的析出量 (质量分数) 和析出体积分数. 利 用 Thermo-Calc 软件计算 AlN、MnS 析出温度. 在实验室卧式钼丝炉中进行实验，按照图 1(a) 中的八组实验模拟热装工艺，研究不同热装温度下 铸坯中 AlN、MnS 的析出行为，并验证析出相的 热力学计算结果. 通过图 1(b) 中的四组实验，研究 铸坯不同温度热装进入加热炉后，随后的不同加热 温度对铸坯中 AlN、MnS 固溶行为的影响 (参照现 场无取向硅钢连铸坯热装温度范围，实验时热装温 度分别取 850 和 600 ℃). 每组实验采用两个试样 (30 mm×30 mm×20 mm)，原始试样从铸坯边缘距 离一致的部位切取，以保证其凝固组织相近. 试样 1 在 JSM-6480LV 型扫描电镜 (视场面积：0.034 mm2 ) 下连续观察 100 个视场，对视场内的夹杂物进行能 谱分析，统计 AlN、MnS 及其复合析出相的个数和等 效平均直径；试样 2 用于金相显微镜观察晶粒尺寸. 图 1 不同热装温度 (a) 和加热温度 (b) 热模拟履历 Fig.1 Thermal simulation resume of different hot charging temperatures (a) and heating temperatures (b) 2 实验结果与分析 2.1 第二相形成元素在钢中的平衡固溶度及析出 相的析出数量计算 以 MXx 相为例，令钢中 M、X 元素的质量分 数分别为 w(M)、w(X)，当温度低于第二相全固溶 温度 (第二相形成元素完全以固溶态存在于钢中的 理论最低温度) 时，由固溶度积公式以及沉淀析出 的元素质量满足理想化学配比得 lg{w([M])w([X])x } = A − B T , (1) w(M) − w([M]) w(X) − w([X]) = AM xAX , (2) f = (w(M) − w([M]) + w(X) − w([X])) dFe 100dMXx =