一種高牌號無取向矽鋼的生產方法
2023-05-01 18:30:06 2
專利名稱：一種高牌號無取向矽鋼的生產方法
技術領域：
本發明涉及無取向電工鋼的製造方法，具體屬於高牌號無取向矽鋼的生產方法。
背景技術：
無取向電工鋼廣泛用於馬達及變壓器等的鐵芯材料。近年來，從節能的觀點出發， 強烈要求提高各種電器的效率，而作為用於這些電器的馬達和變壓器的鐵芯材料，期望得到更低的鐵損。作為降低無取向電工鋼鐵損的手段，我們知道可以通過增加Si、Al等合金元素的含量來提高鋼板的電阻率達到。但是，現在的無取向矽鋼達到最高級別時，在現有的Si、Al 含量基礎上再增加會提高鋼板的脆性，鋼板的冷軋性能會嚴重惡化。而作為降低熱軋板脆性的手段之一，如特開平10-251754中所提出的，把熱軋板的厚度從常規的2. 2mm減薄至 0. 8 2. 0mm，從而提高熱軋板常化後的塑性，提高冷軋性能，通過這一手段可以提高Si+Al 含量至4. 7%，但這一方法在實際生產過程中，因熱軋板太薄，會增加熱軋時的軋制壓力，熱軋板形也無法保證。另一種降低鐵損的方法是如特開平11-236618所述的採取二次冷軋法，在工藝上提高熱軋板常化溫度或二次冷軋時的中間退火溫度，通過這一方法可以有效的降低成品鐵損，但由於常化溫度或中間退火溫度過高，也會造成鋼板過脆，冷軋性能惡化，成材率降低， 成本升高；另外，為了得到極低的成品鐵損，其成品退火溫度較高，較高的成品退火溫度不僅對爐體設備特別是爐底輥等要求很高，而且容易造成成品鋼板表面氧化。從減少鋼中夾雜物或析出物的個數或粗化鋼中的夾雜物或析出物方面，特開 2006-124800中提出了在鋼中添加一定量的RE的方法，這一方法可以粗化鋼中的有害夾雜硫化物和氮化物，但這一方法也存在著常化溫度過高，鋼板的冷軋加工性差的問題。
發明內容
本發明的目的在解決現有技術存在的由於熱軋板太薄，使熱軋軋制壓力增加、熱軋板形難以保證、常化溫度或中間退火溫度過高，造成鋼板過脆，冷軋性能惡化，成材率降低以及因成品退火溫度過高造成鋼板表面氧化、爐底輥易結瘤等不足，提供一種冷軋性能良好、高牌號無取向矽鋼鐵損極低，工藝可靠性高的高牌號無取向矽鋼的生產方法。實現上述目的的措施一種高牌號無取向矽鋼的生產方法，其步驟1)按照潔淨鋼工藝進行冶煉，控制鋼水最終成分及重量百分比為C ^ 0. 005%, Si :2. 8 3. 5 %、Mn :0. 1 1. 5 %、Al :0· 5 2. 0 P ^ 0. 05 S ^ 0. 0025
N 彡 0. 0025%, RE 0. 001 0. 05%, Sb :0. 005 0. 或 Sn :0. 005 0. 15%或 Sb 與 Sn 同時加入，其它為狗及不可避免的夾雜，並連鑄成坯；2)對連鑄成坯加熱，加熱溫度為1050 1180°C，並在1050 1180°C保溫30 60分鐘；
3)進行熱軋，控制終軋溫度在800 900°C ；4)進行卷取，控制卷取溫度在580 680 V ；5)自然冷卻至室溫；6)進行常化，常化溫度為830 890°C，常化時間60 180秒；7)對鋼板表面進行常規酸洗；8)進行第一次冷軋；9)在全氫或氫與氮混合氣氛中進行中間退火，其退火溫度為900 950°C，退火時間為60 300秒；10)進行第二次冷軋，控制其總壓下率在45 60% ；11)對冷軋鋼板進行最終退火，其退火溫度為900 1020°C，退火時間為10 180
秒，在乾式全氫或氫與氮混合氣氛中進行；12)常規冷卻、塗層、精整，並待用。本發明為了克服現有技術的不足，改善鋼板最終成品的織構，一是充分利用RE元素在鋼中淨化夾雜物的特點降低熱處理過程溫度，即採用較低的常化溫度、中間退火溫度及成品退火溫度即能得到鐵損極低的高牌號無取向矽鋼。二是採用了帶有中間退火的二次冷軋法改善最終成品鋼板的織構。我們知道，在合適的條件下，RE元素在矽鋼中具有粗化夾雜物的作用，即鋼中RE 元素可以與鋼中的0、S元素形成粗大的RE2AS,同時鋼中細小的TiN夾雜還能在RE2AS粗大夾雜物上附著而複合析出，這樣，作為矽鋼中最為有害的細小的硫化物和氮化物夾雜就能被充分淨化(見圖1、圖2)，因為這類細小夾雜在矽鋼的熱軋加熱過程中固溶析出後，在後續常化、退火等熱處理過程中會阻礙再結晶晶粒的長大，導致過程熱處理溫度必須升高。 通過RE對夾雜物的粗大化處理，即能消除過程熱處理中晶粒長大的細小夾雜物因素，即在相對低的過程熱處理溫度下就能達到晶粒長大的目的。這樣就降低了矽鋼生產的過程熱處理溫度。而相對低的過程熱處理溫度對降低爐體設備要求、減輕矽鋼表面氧化及節能減排都具積極的意義。採用帶有中間退火的二次冷軋法與一次冷軋法相比，可以有效控制無取向矽鋼的成品織構，對本發明來說，第二次冷軋壓下率為45 60%時鋼板的有利織構組分最多，鐵損的改善效果最佳。常化為改善成品織構所必須的工藝過程，採用連續退火時，常化溫度控制在 830 890°C，常化時間為60秒 180分種，如果溫度過低則達不到改善織構的效果，如果溫度過高，則晶粒長得過大，會造成冷軋困難；常化時間過短則得不到改善磁性的效果，而過長會造成生產效率低下。第一次冷軋和中間退火熱軋板常化後，即進行第一次冷軋，隨後進行中間退火， 中間退火的溫度和時間以最終冷軋前鋼板的平均晶粒直徑較大為準，即越大越好，但是過大會造成鋼板過脆，第二次冷軋時容易產生邊裂，無法通板，中間退火溫度為900 950°C， 退火時間為60 300秒。第二次冷軋第二次冷軋的壓下率是控制成品織構的非常重要的因素，對本發明來說，其第二次冷軋壓下率為45 70%時，能使鐵損顯著降低。成品退火成品退火溫度在900 1020°C，退火時間為10 180秒時邊為合適，溫度如果小於900°C，則晶粒無法充分長大，磁性能較差，而溫度如果超過1020°C，容易造成鋼板表面氧化、爐底輥結瘤等問題。本發明通過在採用較低的過程熱處理溫度，能得到成品晶粒粗大、織構良好的成品矽鋼，而較低的常化溫度和中間退火溫度可以使得鋼的脆性降低，提高鋼板的冷軋性能， 較低的成品退火溫度可以有效減輕鋼板表面氧化、爐底輥結瘤等問題，最終即能穩定的生產出更低鐵損的高牌號無取向矽鋼。
圖1 為採用本發明生產的成品矽鋼板的析出相2:為對比例析出相3 本發明所生產的高牌號無取向矽鋼的成品金相組織圖(晶粒平均截距 153. 80um)圖4 為對比例的成品金相組織圖(晶粒平均截距131. 37um)。
具體實施例方式下面對本發明做進一步描述表1為本發明各實施例的鋼種成分及重量百分比取值列表；表2為本發明各實施例根據如下工藝所列主要工藝參數步驟及鋼板性能檢測結果。
表1本發明各實施例的鋼種成分及重量百分比取值列表
權利要求
1. 一種高牌號無取向矽鋼的生產方法，其步驟1)按照潔淨鋼工藝進行冶煉，控制鋼水最終成分及重量百分比為c^ 0. 005%, Si 2. 8 3. 5%,Mn :0. 1 1. 5%、A1 :0. 5 2. 0%、P 彡 0. 05%、S 彡 0. 0025%,N^ 0. 0025%, RE 0. 001 0. 05%, Sb :0. 005 0. 或 Sn :0. 005 0. 15%或 Sb 與 Sn 同時加入，其它為Fe及不可避免的夾雜，並連鑄成坯；2)對連鑄成坯加熱，加熱溫度為1050 1180°C，並在1050 1180°C保溫30 60分鐘；3)進行熱軋，控制終軋溫度在800 900°C；4)進行卷取，控制卷取溫度在580 680°C；5)自然冷卻至室溫；6)進行常化，常化溫度為830 890°C，常化時間60 180秒；7)對鋼板表面進行常規酸洗；8)進行第一次冷軋；9)在全氫或氫與氮混合氣氛中進行中間退火，其退火溫度為900 950°C，退火時間為 60 300秒；10)進行第二次冷軋，控制其總壓下率在45 60%；11)對冷軋鋼板進行最終退火，其退火溫度為900 1020°C，退火時間為10 180秒，在乾式全氫或氫與氮混合氣氛中進行；12)常規冷卻、塗層、精整，並待用。 全文摘要
本發明涉及無取向電工鋼的製造方法。其步驟按照潔淨鋼工藝冶煉並連鑄成坯；對連鑄成坯加熱；熱軋；卷取；自然冷卻至室溫；進行常化；常規酸洗；第一次冷軋；在全氫或氫與氮混合氣氛中進行中間退火；第二次冷軋；進行最終退火；常規冷卻、塗層、精整，並待用。本發明通過在採用較低的過程熱處理溫度，能得到成品晶粒粗大、織構良好的成品矽鋼，而較低的常化溫度和中間退火溫度可以使得鋼的脆性降低，提高鋼板的冷軋性能，較低的成品退火溫度可以有效減輕鋼板表面氧化、爐底輥結瘤等問題，最終即能穩定的生產出更低鐵損的高牌號無取向矽鋼。
文檔編號C21D8/12GK102418034SQ20111041594
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者周雅琴, 李準, 詹東方, 黃璞 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司