[发明专利]一种中硅冷轧无取向硅钢及制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金与加工技术领域，特别涉及一种中硅冷轧无取向硅钢及制造方法。

背景技术

硅钢主要用作各种电机、发电机和变压器的铁芯及其它电器部件，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金，其主要技术指标为铁损和磁感，降低铁损，提高磁感是硅钢生产追求的目标。由于改善织构不仅能降低硅钢的铁损，而且还能提高其磁感，故近年来人们逐渐把注意力放到了如何改善无取向硅钢织构的研究上来。久保田锰(久保田猛，日本特许公报，昭62-1800142(1987))研究发现，在0.4～0.5％Si钢中加入0.06～0.1％Sn的同时加入0.31～0.39％Cu，可大大改善钢的织构，从而使钢的磁性能得到改善，但其原因并不清楚。G.Lyudkovsky等人(G.Lyudkovsky,J.M.Shapiro.Effectofaluminumcontentandprocessingon textureandpermeabilityoflaminationsteels.JournalofAppliedPhysics,1985,57(8):4235.)研究了AlN对无取向电工钢再结晶织构形成的影响，结果发现电工钢成分、板坯加热温度、卷取温度等工艺参数都是通过对热轧带中析出的AlN量的影响来实现对最终产品磁性能的影响的，热轧带中析出的AlN越多，冷轧后再结晶退火过程中析出的AlN就越少，钢中不利织构组分{111}随之减少，最终产品的磁性能就越好。

发明内容

本发明的目的是提供一种中硅冷轧无取向硅钢及制造方法。其特征在于：在(Si+Al)＝1.7～1.9％(质量百分数)的冷轧无取向硅钢中加入了适量的铜元素，在适当的热轧、卷取和常化退火工艺条件下，利用热轧带中析出的大量含铜第二相来促进钢中有利织构组分{110}的形成，减少不利织构组分{111}的形成，从而使钢的磁性能得以大大改善。用本方法制造的冷轧无取向硅钢，其磁感应强度B₅₀＞1.7T，铁损P_1.5＜3.2W/kg。与第一发明人先前申请的两个专利(申请号分别为200910083999.X和201010216966.0，其中前一个申请专利已获授权，专利号为ZL200910083999.X)相比，该发明中硅钢的Si含量和(Si+Al)含量(质量百分数)显著增高。前两个申请专利中硅钢的Si含量分别为1.08～1.28％与0.9～1.25％，(Si+Al)含量分别为1.1～1.3％与1.05～1.4％，属低硅钢；而本发明中硅钢的Si含量为1.5～1.7％，(Si+Al)含量为1.7～1.9％，属中硅钢。此外，本发明还降低了硅钢中的碳含量，由前两个申请专利中的C≤0.005％(质量百分数)降低到了本发明中的C≤0.003％。与前两个申请专利中的硅钢相比，本发明通过提高Si含量从而提高(Si+Al)含量，降低碳含量，并严格控制其制造工艺，在不降低磁感的情况下可得到铁损更低的硅钢(前两个申请专利中硅钢的磁性能分别为：磁感应强度B₅₀＞1.7T，铁损P_1.5＜4.0W/kg与B₅₀＞1.7T，P_1.5＜3.5W/kg；而本发明中硅钢的磁性能为：B₅₀＞1.7T，P_1.5＜3.2W/kg)。

本发明的技术方案为：

一种中硅冷轧无取向硅钢，其化学成分按质量百分数计为：Si：1.5～1.7％，Al：0.2～0.3％，Mn：0.3～0.6％，Cu：0.1～0.3％，C≤0.003％，P≤0.007％，S≤0.003％，N≤0.005％，其余为铁和不可避免的杂质。

硅和铝均能提高铁的电阻率，降低其铁损。但较高的硅铝含量会使硅钢的磁感降低，故本发明中硅钢的(Si+Al)含量设计为1.7～1.9％，以使其既具有较低的铁损，又具有较高的磁感。Mn可以促进冷轧无取向硅钢中有利织构组分{110}的形成，故本发明的硅钢中加入了0.3～0.6％的锰。为了使热轧带中析出大量含铜第二相，本发明的硅钢中加入了0.1～0.3％的铜。此外，尽量降低钢中碳、硫、磷、氮的含量，以提高硅钢的磁性能。本发明中的硅钢要求其C≤0.003％，P≤0.007％，S≤0.003％，N≤0.005％。

该中硅冷轧无取向硅钢的制造方法包括如下步骤：

(1)冶炼与锻造