[发明专利]一种低温加热生产高磁感取向硅钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高磁感取向硅钢的生产方法，尤其是一种低温加热生产 高磁感取向硅钢的方法。

背景技术

目前，取向硅钢生产工艺流程一般为：高炉炼铁→转炉冶炼→炉外精炼 →连铸+电磁搅拌→铸坯喷涂防氧化膜→加热及热轧→常化(Hi-B)→冷轧→ 中间退火(GO)→二次冷轧(GO)→脱碳退火及涂敷MgO隔离剂→成品高 温退火→热平整拉伸退火及涂敷绝缘膜→重卷包装。

在工业范围内，抑制剂的控制技术可以分为两类。一种是普通的技术， 即板坯被加热到抑制剂(如AlN和MnS)的固溶温度以上，以便它们弥散析 出，叫做“内在抑制剂的方法”(＞1300℃)；另一类是由新日铁公司发展起 来的“获得抑制剂方法”(1100～1200℃)，即板坯加热温度足够低，二次再 结晶所必需的抑制剂是在脱碳退火完成至最终成品退火的二次再结晶开始之 前形成，其手段就是向钢中渗氮，使之与钢中原有的元素结合，形成有抑制 剂功能的(Al，Si)N析出物。

在制造以AlN+MnS为固有抑制剂的Hi-B取向硅钢时，铸坯的加热温度 ＞1300℃，并且采用一次冷轧压下率大于85％的大压下率轧制，最重要一点 是确保从炼钢到常化过程中AlN弥散析出。

在热轧过程中，终轧温度必须在1100℃以上，因为硅钢必须从γ-相体积 分数大于给定值的区域快速冷却；因为要求有体积分数是40％～50％的γ-相， Si含量是3.25％时，要求的C含量是0.07％～0.08％。这些特点导致了开发新 产品的如下困难。

高温加热困难

高温加热使氧化铁皮多，成材率低；修炉率高，产量降低；燃料消耗多； 炉子寿命短；制造成本高；产品表面缺陷增多。

(1)增加Si含量困难

若要通过增加硅含量来降低铁损，也必须增加C含量，然而，增加C含 量使硅钢的脱碳困难，结果会导致成品的磁滞现象。

(2)生产薄规格硅钢产品困难

以冷轧压下率大约是87％来生产薄规格产品，需要降低热轧卷厚度规格。 然而，对低于特定等级的热轧卷又不能维持高的终轧温度。

为了避免以AlN作为固有抑制剂制造Hi-B取向硅钢的冶金学问题，也为 了制造新产品，现在常采用板坯低温加热的获得抑制剂方法。固有抑制剂和 获得抑制剂方法的制造过程基本相同，通过一次冷轧的方法来制造Hi-B产品。 两种方法的本质区别如表1所示，获得抑制剂的方法以AlN为抑制剂，采用 低温板坯加热，脱碳退火后要进行渗氮。

表1两种制造方法的特点

Mn在脱碳退火后形成MnO可作为MgO与SiO₂反应的触媒，改善了玻 璃膜质量。MnS在形成玻璃膜时起到了有效的作用。以AlN为主要抑制剂， 采用上述获得抑制剂的方法来生产取向硅钢时不再使用MnS，而且脱碳退火 后表面形成10～20nm厚的SiO₂薄膜对渗氮是个很大的障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温加热生产高磁感取向硅钢的方法，解决 脱碳退火板表面形成的SiO₂薄膜阻碍渗氮的问题，同时获得性能优良的玻璃 膜底层。

为实现上述目的，本发明采取的主要技术方案如下：

(1)将用通常工艺生产的取向硅钢板坯在1280℃以下加热，接着进行热 轧，热轧板退火或常化后经一次大压下率冷轧，轧制到接近成品厚度，再在 湿气氛中进行脱碳退火；

(2)脱碳退火板在不润滑的情况下进行1.5％～3％的临界变形冷轧来破 坏SiO₂薄膜，接着进行渗氮处理，渗氮温度为830～870℃；渗氮时间为5～ 50秒；渗氮介质为NH₃；

(3)在渗氮后的钢板表面上，用静电法涂尺寸＜10um的细颗粒Al₂O₃， 其中加入重量百分比为5％～30％TiO₂；

(4)经高温退火、热拉伸平整退火及涂敷绝缘涂层最终制造成性能优良 的Hi-B取向硅钢。