[发明专利]一种无玻璃膜取向硅钢制造方法及退火隔离剂

说明书

技术领域

本发明涉及取向硅钢制造方法，特别涉及一种无玻璃膜取向硅钢制造方法及退火隔离剂。

背景技术

晶粒取向硅钢生产中，钢板需在湿的H₂-N₂保护性气氛中进行连续脱碳退火处理。目的是使钢板中碳降到30ppm以下，以防止成品发生磁时效。在脱碳退火过程中钢板表面形成以SiO₂和Fe₂SiO₄为主的氧化层，在二次再结晶退火过程中与钢板表面涂敷的氧化镁发生固态扩散反应：2MgO+SiO₂→Mg₂SiO₄，形成硅酸镁玻璃膜底层。硅酸镁玻璃膜底层可以防止钢板粘结并起到净化钢质的作用；玻璃膜底层和施加在其上的张力涂层为最终成品提供绝缘和张力效果。

晶粒取向硅钢表面硅酸镁玻璃膜底层具有高的硬度，造成产品冲片性能差。玻璃膜底层与基体的粗糙界面和钢板近表面氧化物夹杂对磁畴壁的移动具有阻碍作用，不利于铁心损耗的进一步降低。为了提高晶粒取向硅钢冲片性能、降低铁心损耗，发展了无玻璃膜底层的晶粒取向硅钢。

日本专利JP49096920通过酸洗的方法去掉取向硅钢表面玻璃膜底层，但要完全洗掉玻璃膜底层包括氧化物夹杂，需要在强酸中长时间浸泡洗掉约10μm厚度表面层，制造成本高并在药剂管理和环境污染等方面存在较大问题。

美国专利US3785882采用不与钢板表面氧化膜起反应的粗大的Al₂O₃替代MgO作为退火隔离剂。二次再结晶退火过程中作为退火隔离剂的Al₂O₃与钢板表面不反应，可直接得到无玻璃膜底层产品。但此方法尚不能完全消除钢板近表面氧化物夹杂。

美国专利US554719使用MgO+SiO₂作为退火隔离剂，在二次再结晶退火过程中钢板表面形成疏松硅酸镁，通过刷洗将表面疏松硅酸镁去除，获得无玻璃膜底层产品。

日本专利JP08269560A使用添加氯化物的氧化镁作为退火隔离剂，通过界面反应：MCl₂+Fe+(1/2)O₂→MO+FeCl₂个，将形成玻璃膜底层去除，获得无玻璃膜底层产品。

美国专利US3785882使用粒径为100-400目氧化铝作为退火隔离剂，难以通过配制浆料的方式涂敷在钢板表面。在高温退火过程中粗大氧化铝容易造成钢板表面的压痕。

中国专利CN03802019.X在不形成铁氧化物(Fe₂SiO₄、FeO等)的气氛条件在进行脱碳退火。钢板表面形成致密的SiO₂外氧化层，势必将造成脱碳困难。对于通过连续渗氮方式后天形成抑制剂的低温工艺，表面致密的氧化层也将造成渗氮异常困难。

美国专利US554719在氧化镁中添加SiO₂作为退火隔离剂，二次再结晶退火过程中钢板表面形成的疏松硅酸镁有利于退火保护气体进入钢板层间净化钢质。但此方法往往难以将表面硅酸镁完全刷洗掉获得光洁表面的产品，采用此方法也不能将钢板近表面的氧化物夹杂完全消除。

日本专利JP08269560A在氧化镁中添加氯化物作为退火隔离剂，添加大量的氯化物在二次再结晶退火过程中对钢板表面造成一定的腐蚀，影响表面抑制剂，造成二次再结晶不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无玻璃膜取向硅钢制造方法及退火隔离剂，克服上述现有技术不足，通过控制脱碳退火条件和高温退火条件、使用新型退火隔离剂配方稳定获得磁性能优良、无玻璃膜底层晶粒取向硅钢的制造方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明通过使用添加低熔点氧化物的氧化铝和/或氧化镁粉末作为高温退火隔离剂，并严格控制退火工艺条件，直接获得表面光洁和磁性能稳定的产品，从而克服上述发明中存在的不足。高温退火过程中隔离剂中形成的液相能够起到气封效果，抑制固溶氮从钢板中逸出，从而保护抑制剂的稳定和二次再结晶的完善。形成的液相还起到溶解钢板表面氧化物作用，从而获得表面光洁无氧化物残留的产品。

具体地，本发明的无玻璃膜取向硅钢制造方法，其包括如下步骤：

1)冶炼