[发明专利]具有优良磁性能的晶粒取向电工钢板的制造方法

说明书

本发明涉及主要用于变压器等的铁芯的晶粒取向电工钢板的制造方法。

现已提出多种稳定地制造具有优良磁性能，其磁通强度B₈(800A/m的磁场中的磁通强度)大于1.9T的晶粒取向电工钢板的制造技术。这些技术一般可分为下述三组。

第一组技术由这样的方法组成：将钢坯加热到最大可达1350-1450℃的超高温度，并使钢坯在该加热温度下保持一段时间以足以将整个钢坯加热(均热)。该方法的目的是把作为抑制剂的物质如MnS、AlN等均匀地变成完全固溶体，这是为了将其激活作为二次再结晶所必需的抑制剂。因为完全固溶热处理也可有效地作为一种消除钢坯不同部分中抑制剂强度差的措施，所以，上述方法在实现产品的稳定生产方面是可行的。

但是，在上述方法中，有抑制能力的物质的完全固溶所必需的加热温度，或完全固溶温度非常高。因为在实际生产中，为了确保二次再结晶所必需的抑制剂的量，必须将钢坯加热到等于或高于完全固溶温度(超高温度)，所以在实际生产中该方法就会牵涉到各种问题。

这些问题包括例如下述问题：①在热轧过程中难以保证所需的轧制温度，并且当所需温度达不到时，由于钢坯中的抑制剂强度不均匀，会产生差的二次再结晶；②在为了热轧而加热的过程中形成粗晶粒，有粗晶粒的部分在二次再结晶时不能进行再结晶，产生条痕；③钢坯表面层熔入炉渣，这将需要大量人力维护再加热炉；和④因为在热轧钢带中产生大的边部裂纹，所以成品率下降。

作为对第一组技术的改进，在上述方法的基础上在初次再结晶后通过进行氮化处理以稳定二次再结晶的方法是已知的，例如公开在日本未审专利公开H1-168817等中的那些方法。但是，该方法能够解决的问题只是上述的问题①，在实际生产现场，上述问题②-④仍然难以解决。

第二组技术是将用AlN作为抑制剂、把钢坯加热到低于1280℃和脱碳退火后且二次再结晶开始前进行氮化处理相结合，如日本未审专利公开S59-56522、H5-112827和H9-118964等中公开的那样。在类似上述的一个方法中，为得到令人满意的二次再结晶，重要的是把脱碳退火后初次再结晶晶粒的平均粒度控制在预设范围，通常是18-35μm，如日本未审专利公开H2-182866中所示的。

除了上述方法外，日本未审专利公开H5-295443公开了一种控制钢组成等的方法，这是为了使热轧过程中加热时的溶质氮等最小化，这是为了使卷材中的初次再结晶晶粒的粒度均匀化，该方法是基于这样的事实：钢中有抑制能力的物质如溶质氮的固溶量在热轧过程等的加热时决定初次再结晶晶粒的生长。

虽然用这种方法可精确地控制钢的组成，但是，溶质氮等在钢坯中不均匀分布，并且从严格的文字意义上说，不可能消除抑制强度或初次再结晶晶粒粒度在卷材中的不均匀分布。这样产生的问题是：有时难以在卷材中得到均匀的二次再结晶(滑道黑印)。所以，上述方法不是一种工业上稳定的生产方法。

第三组技术由这样的方法组成：用Cu_xS(x＝1.8或2)作为抑制剂并将钢坯加热到等于或高于Cu_xS的完全固溶温度且等于或低于MnS的完全固溶温度，如日本未审专利公开H6-322443等中公开的那样。该方法的特征在于降低了钢坯加热温度和不必进行附加的工艺步骤，如第二组技术中应用的氮化处理。

但是，该方法有类似第二组技术中牵涉到的问题(滑道黑印)，这是因为钢坯加热温度等于或低于MnS的完全固溶温度，因此也不是一种工业上稳定的生产方法。另外，虽然Cu_xS公知为一种控制二次再结晶的抑制剂，但是，其用于生产具有高磁通强度的晶粒取向电工钢板尤其是当最终冷轧压下量大于80％(Tetsu-to-hagané，P.2049，No.15，Vol.70，1984)时并不合适。

一般来说，是否可能得到具有良好磁性能的二次再结晶主要取决于初次再结晶的晶粒直径和控制二次再结晶的二次抑制剂。例如，用第一组技术进行的初次再结晶的晶粒直径是约10微米，用第二组技术进行的初次再结晶的晶粒直径是18-35微米。尽管如上例所述，用这两组技术得到的初次再结晶的晶粒直径差别很大，但是，用第一或第二组技术均可能得到良好的二次再结晶，这一事实表明：初次再结晶的晶粒直径和得到锐戈斯(Sharp Goss)织构({110}<001>取向)二次再结晶必需的二次抑制剂的结合并不是唯一的。

根据上述事实，本发明的发明人在基于不管初次再结晶晶粒粒度的情况下通过控制二次抑制剂就可能得到锐戈斯二次再结晶的思想进行了一系列研究。