[发明专利]一种高磁感低铁损无取向电工钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无取向电工钢板及其制造方法，尤其涉及不经过常化或罩式炉中间退火的、表面状态良好的、低成本、高磁感、低铁损无取向电工钢板及其制造方法，该无取向电工钢板比同牌号常规无取向电工钢板产品磁感B50高0.02T，铁损P15/50低0.2W/kg。

背景技术

近年来，高效EI铁芯、电机、小型变压器等用电设备，越来越受到人们青睐。非常重要的原因之一是，可以满足环保、节能以及有效降低二氧化碳的排放的需要。与此同时，随着这些用电设备综合性能的不断提高，间接要求作为相应原材料的无取向电工钢板，在保证价格优势的同时要具有优良的磁性，即通常所说的超低铁损、超高磁感，以满足这些用电产品对节能、高效的迫切需要。

研究表明，为了获得良好的电磁性能，需要恰如其分的控制钢的化学成分、改善成品钢板的晶粒尺寸和有利织构。增加钢中硅、铝含量，可以有效提高材料的电阻率，进而改善成品钢板的铁损，但同时劣化成品钢板的磁感，并且在不经过常化或罩式炉中间退火情况下，成品钢板表面很容易产生瓦楞状缺陷，影响最终产品的外观和用户使用。

因此，人们往往采用大幅增加钢中硅、铝含量，同时结合常化或罩式炉中间退火工艺，以有效降低成品钢板铁损，改善成品钢板磁感；利用电磁搅拌提高板坯等轴晶率，并获得表面状态良好的成品钢板。但采用常化或罩式炉中间退火，会大幅增加成品钢板的制造成本，延长成品钢板的制造和交货周期，同时给现场的生产管理、质量管理等带来较大困难。

受此影响，人们开始研究在化学成分相对固定的情况下，通过添加稀土、含钙合金等，有效去除或者降低钢中的非金属夹杂物，通过大幅提高热轧板坯出炉温度，并采用超高温终轧技术，以改善成品钢板中的有利织构，在不采用常化或罩式炉中间退火的情况下，有效改善成品钢板的电磁性能。

以往的研究成果主要有，日本特开2007-102930专利，通过大幅提高热轧板坯出炉温度，一般约为1230～1320℃，以改善热轧板的晶粒尺寸、晶体织构，成品钢板表面状态良好，磁感很高。但为了避免板坯出炉温度大幅提高后，板坯加热、轧制过程中，S、N等非金属夹杂物会充分固溶、弥散析出，进而恶化成品钢板的铁损，该技术还采用了添加0.005-0.03％含钙合金或稀土方式净化钢液，并严格要求S、N含量必须小于0.0015％。这大幅增加了冶炼控制难度，加工成本很高，且需要特殊的板坯加热设备。

日本特开平3-113287专利，为避免板坯加热、轧制过程中，S、N等非金属夹杂物会充分固溶、弥散析出，进而恶化成品钢板的铁损，采用了热轧板坯低温出炉，然后在粗轧结束后，采用电磁感应快速加热，以有效提高精轧入口温度、终轧温度，该技术放宽了对S、N等杂质元素的控制要求，成品钢板表面状态良好，电磁性能优良。美中不足的是，采用该技术对设备硬件要求很高，生产成本有所增加，且板型控制难度较大。

日本特开2003-57657专利，通过严格控制终轧温度，要求950℃或以上，以改善热轧板的晶粒尺寸、晶体织构。同时，需要添加0.02-0.4％的Sn、0.08-0.5％的Cu，进一步提高热轧板再结晶效果。同样的缺点是，添加Sn、Cu会造成生产成本大幅增加，还需要采用高温卷取、高温终轧等手段进行辅助，需要特殊的板坯加热、轧制设备，并且杂质元素S、N等含量控制很严格，均要求小于0.0015％。

Hunady和Cernik撰写的论文报道，严格控制钢中的硅当量，改善热轧精轧过程相变效果，然后通过冷轧大压下的方式，来控制成品钢板的有利织构，压下率高达91％，普通的冷轧机能力远远达不到该设计要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高磁感、低铁损无取向电工钢板及其制造方法，成品钢板表面状态良好，制造成本相对低廉，且不经过常化或罩式炉中间退火，该无取向电工硅钢具有高磁感、低铁损，比同牌号常规无取向电工钢板产品磁感B50高0.02T，铁损P15/50低0.2W/kg。

本发明通过采用比例合适的硅、锰、铝化学成分设计，控制钢中的杂质元素钛含量，RH精炼钢液脱碳结束、合金化之前，采用硅铁完全脱氧，以及采用保温措施控制热轧精轧入口温度等，实现了表面状态良好的高磁感、低铁损无取向电工钢板正常生产。具有控制方便，操作简便，成本低廉，易于实现，以及钢质纯净度高、成品钢板磁性优良等特点。同时，成品钢板表面状态良好，无须经过常化或罩式炉中间退火处理。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：