取向硅钢的高温力学性能.pdf

第31卷第4期
特殊钢
Vol 31. No4
?46·2010年8月
SPECIAL STEEL
August 2010
取向硅钢的高温力学性能
裴英豪张晨2陈其安』彭云仇圣桃
(1钢铁研究总院结构材料研究所,北京100081;2钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心,北京100081)
摘要采用 Gleeble-1500D应力/应变热模拟试验机,对实验室30kg真空感应炉冶炼的模拟50m薄板坯
连铸连轧流程生产的取向硅钢(0.027%C,3.06%Si)进行了高温力学性能测试。结果表明,在1×103s'应变速
率下,所测试的试验钢存在两个脆性温度区,即熔点至1300℃的第I脆性区和800~600℃的第Ⅲ脆性区。
1390~1410℃是试验钢的裂纹敏感区间。在第Ⅰ脆性区,高温下树枝晶界面被富集溶质的液相膜包围是产生脆
性的主要原因。在第Ⅲ脆性区,y→a转变和760℃左右y、a和Fe3C三相共存以及晶界析出物,是造成塑性恶化
的主要原因。
关键词取向硅钢高温力学性能零强度温度零塑性温度
High Temperature Mechanical Properties of Grain Oriented Silicon Steel
ad Qiu Sh
(1 Institute for Structure Mater
al Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081
2 National Engineering Research enter of Continuous Casting Techology, enral Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081)
Abstract High temperature mechanical properties of grain oriented silicon steel(.027%C, 3.%Si)melting by
a 30 kg vacuum induction fumace in lab and simulating 50mm thin slab casting and rolling process have been tested by
Gleeble-1500d stress/strain thermal simulation machine. Results show that with strain rate 1 x 10-s
there are two
C. 1390-1410 C is crack sensitive range of the est steel. In I briti oe he denritic erystade'e zone- 800-600
britle temperatur
for the test steel. i
brittle zone-melting point to 1 300 C and Il br
Indary surrounded by
Fe C triple phase coexistence at about 760 t and precipitates at grain boundary are main cause of deterioration in d,r and
Ⅲ
Material Index Grain Oriented Silicon Steel, High Temperature Mechanical Properties, Zero Strength Te
emperature
Zero Ductility Temperature
取向硅钢主要用于大、中型变压器铁芯,是一种
表1试验钢的化学成分/%
重要的金属功能材料。其制造工艺复杂,生产工序
Table 1 Chemical compositions of investigated steel/
长,性能影响因素多,技术要求水平高。在连铸
C
P
Als
N
0.0273.060.0S70.00560.0130.0180.00970.004
生产过程中,钢的高温力学性能与铸坯裂纹有直接
关系。针对不同钢种的高温力学性能研究已经有很度将试样加热至1350℃保温30s,然后以5℃/的
多,但对硅钢尤其是取向硅钢热塑性的系统研究报速度降到测试温度,保温30s后以e=×10s
道较少,本文对实验室模拟薄板坯连铸连轧流程生的应变速率对试样进行拉伸直至断裂。当测试温度
产的取向硅钢进行高温拉伸测试和零强度温度
大于1350℃时,试样在此温度保温308后直接进
(ZST)、零塑性温度(ZDT)的测定,并对钢在各温度行拉伸。根据试样拉断后的断口直径、初始状态的
区间的热塑性变化进行分析。
直径和断裂前的最高载荷计算试样在各温度下的断
试验材料和方法
面收缩率(R.A,)和抗拉强度(o)。
试验用钢采用30kg真空感应炉治炼,模拟薄2试验结果与分析
板坯连铸工艺,浇铸成50mm厚的薄板坯,化学成
热塑性和强度曲线
分见表1。空冷至室温后加热至1150℃保温10
抗拉强度(o。)及断面收缩率(R.A.)是表征钢
in,锻造成14mm圆棒,经机加工后制成10的高温力学性能优劣的两个重要指标,热塑性曲线
mmx100mm的圆柱,两端加工出螺纹。
(R.A.~T)及强度曲线(o~T)是钢的高温力学性
利用 Gleeble1500D应力/应变热模拟试验机进能的特征曲线。图1所示为试验钢在不同温度下的
行高温拉伸测试,试样放置完成后,以25℃/s的速断面收缩率和强度曲线。