[发明专利]一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无取向电工钢的制造方法，特别涉及一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法，解决传统工艺生产高效无取向电工钢常化成本高、制造周期长等问题。

背景技术

随着电力、电器行业的进步，机电产品正朝着小型化、高精度化、高效率化方向发展，用普通冷轧硅钢片制造的铁芯难以满足要求，开发低铁损、高磁感的高效无取向系列电工钢产品替代现行普通冷轧硅钢片是机电产品减小体积、减轻重量、节约铜铁消耗、提高效率的主要途径。

高效无取向硅钢其磁性的主要特点是磁感高。传统上其制造特点是热轧后，利用热轧板常化，使热轧板组织更均匀，使再结晶晶粒增多，防止瓦垅状缺陷，同时使晶粒和析出物粗化，加强(110)和(100)组分，减少(111)组分，使磁性能明显提高。为提高磁感，一般常化温度在950℃以上。采用热轧板常化带来的问题一是制造成本高，二是制造周期长。

中国专利CN1288070公开一种无取向硅钢，其成分为：C≤0.008％、Si 0.2～2.50％、Mn 0.15～0.8％、Als残量～1.50％、B残量～0.0035％、P+Sn/Sb0.08～0.45％、S≤0.0030％、N≤0.003％，余量为Fe以及不可避免的夹杂。低温热轧、一次冷轧、干气或湿气退火的方法生产高效电机铁芯。

日本专利特开2004-169141提到成分为1.8％≤(Si+2Al)≤5％高牌号热轧板免常化生产，要求炼钢过程添加REM、Mg和Ca的一种或两种以上，同时严格控制Ti≤0.003％，热轧时要求在950℃以上终轧，700℃以下卷取。其不足之处在于热轧生产工艺条件苛刻，终轧温度高，实际生产操作和控制难度很大。

热轧板省略退火的专利还有日本专利特开2008-260980，该专利要求成分体系，仍旧属于含Si较高钢种，其要求Si含量在1.5％～3.5％，(％Si+％Al)≥1.9％，热轧时，板坯加热温度很高，1230～1320℃，终轧温度也在1050℃以上，同时要求700℃以下卷取，其不足之处在于热轧板坯加热温度高，在热轧过程中MnS和AlN易细小弥散析出，恶化磁性能，难以除鳞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法，在保证磁性能的前提下，通过炼钢过程有利织构元素的添加、有害元素的成分控制，以及热轧过程空冷时间控制和高温卷取的配合，实现低成本的高效电工钢的生产。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法，其包括如下步骤：

1)冶炼、浇铸

无取向硅钢的化学成分重量百分比为：C≤0.0040％，Si：0.1％～0.8％，Al：0.002～1.0％，Mn：0.10％～1.50％，P≤0.2％，Sb：0.04％～0.08％，S≤0.0030％，N≤0.0020％，Ti≤0.0020％，余铁和不可避免杂质；按上述成分冶炼、浇铸成铸坯；

2)热轧、酸洗

板坯加热温度1100℃～1150℃，终轧温度860℃～920℃；轧后空冷，空冷时间：(2+30×Sb％)s≤t≤7s；在≥720℃条件下进行卷取；

3)冷轧

以70～78％压下率轧制成目标厚度的冷轧板；

4)退火

冷轧板以≥15℃/s的加热速度升温到800～1000℃，保温时间10s～25s。

进一步，退火气氛为(体积比30％～70％)H₂+(体积比70％～30％)N₂，露点控制在-25℃～-40℃。

在本发明的成分设计中：

Si：能溶于铁素体中形成置换固溶体，提高基体电阻率，降低铁损，是电工钢最重要的合金元素，但是Si恶化磁感，当Si含量达到一定水平时，其含量继续增加，降低铁损作用减弱，本发明Si含量为0.1～0.8％，大于0.8％，B50难以达到高磁感要求。

Al：可溶于铁素体提高基体电阻率，粗化晶粒，降低铁损，同时还可以脱氧固氮，但容易造成成品钢板表层内氧化。Al含量超过1.5％将使冶炼浇注困难，磁感降低，且加工困难。