取向電工鋼中MnS粒子析出的計算模擬.pdf

1、電工鋼,特別是取向硅鋼的制造工藝和設(shè)備復雜,成分控制嚴格,影響性能的因素眾多,因此常把取向硅鋼產(chǎn)品的品質(zhì)看作衡量一個國家特殊鋼制造技術(shù)水平的重要標志。MnS粒子作為抑制劑對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,因此需要對熱處理過程中取向電工鋼中MnS粒子的析出過程的進行深入研究。另外,取向電工鋼通常需要經(jīng)過熱軋加工的過程,其間不僅會發(fā)生塑性變形和動態(tài)再結(jié)晶,而且還會出現(xiàn)MnS粒子的析出行為,其過程非常復雜;熱軋過程中形

2、變儲能以及應變能會對MnS粒子在熱軋過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,對于取向電工鋼在未變形以及熱軋過程中的MnS粒子的析出分別進行了計算模擬,通過分析取向硅鋼中MnS沉淀析出的動力學及熱力學行為,建立MnS粒子析出的數(shù)學模型。另外由于鐵素體與奧氏體基體中MnS析出的動力學模型并不相同,因此需要分開進行模擬計算。
　　 根據(jù)得到的數(shù)學模型,通過控制變量法,主要進行了以下兩方面的工

3、作:一是對取向電工鋼中MnS粒子在鐵素體及奧氏體基體中析出的粒子形核半徑、形核速度等進行了模擬計算;二是對取向電工鋼在熱軋過程中,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測計算。
　　 實驗結(jié)果表明,對于未變形的取向電工鋼來說,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線形核,臨界形核尺寸隨著沉淀溫度的降低而不斷減小。
　　 對于熱軋態(tài)的取向電工鋼來說,基于MnS粒子在鐵素體基體上的析出,形變儲能的作用可以使MnS析出的NrT曲線及PTT曲線的鼻點溫度明顯提高。同時,在軋制過程中,隨著溫度的降低MnS粒子間的平均間距逐漸減小,MnS粒子在位錯上線上形核時的形核數(shù)是增加的,在均熱溫度低于全固溶溫度時隨著均熱溫度的降低可形核位置數(shù)隨