[发明专利]一种高磁感薄规格无取向硅钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，涉及一种高磁感薄规格无取向硅钢及制备方法。 

背景技术

随着国民经济的快速发展，节能减排成为一个越来越值得关注的问题，低效电机需要被高效电机所取代。无取向硅钢被广泛应用于电机生产，其较低的磁感将使得电机在使用过程中产生较高的铜损，而铜损占损耗的主体。因此，高磁感的无取向硅钢产品是实现电机高效化的核心。同时，随着变频技术的应用，薄规格无取向硅钢是一个重要的研究发展方向。目前已有的薄规格无取向硅钢制备技术，查询到公开号为CN101269384A《一种冷轧无取向硅钢薄带的制造方法》、CN102151695A《一种冷轧无取向高硅钢薄带的制造方法》、CN1326009A《加工性能极好的低铁损的非取向电工钢薄板及其制备方法》、CN102747291A《一种高频低铁损磁性优良的无取向硅钢薄带及生产方法》及CN103882299A《一种高铝薄规格电工钢及其生产方法》等，多涉及到高硅(Si>4.5％)及冶炼成分调整控制等方面的内容，而利用含约3％Si的硅钢铸锭作为原始材料，不对成分做过多控制，即不额外添加某些特定元素的方法相对较少。更重要的是，目前市面上薄规格无取向硅钢产品的磁感通常较低，如20JNEH1500(JFE)的B₅₀＝1.66T，B20AT1500(宝钢)的B₅₀＝1.64T，铁损值P1.5则分别为2.55W/kg及2.48W/kg(数据出自《JFE电工钢产品手册》及《宝钢电工钢产品手册》)。因此，现阶段薄规格无取向硅钢的研究应在控制铁损的同时，致力于提高其磁感。而对于薄规格样品来说，除了磁感主要受织构控制外，磁滞损耗占铁损的主体，也即织构同样通过影响磁滞损耗大幅度影响铁损。因此，织构控制应是能实现薄规格无取向硅钢产品磁性能全面优化的有效手段。 

发明内容

本发明的目的是提供一种高磁感薄规格无取向硅钢及制备方法，使薄规格无取向硅钢产品实现轧向与横向双向磁感、软磁性能明显提升，其工艺控制在工业上较易实现。 

实现本发明目的的技术方案是： 

选择一种适合该工艺生产的硅钢成分的铸锭作为原始材料，其成分组成为(质量百分比)2.8～3.2％Si，0.025～0.045％C，0.05～0.35％Mn，P≤0.008％，N≤0.005％，S≤0.02％，余量为Fe和不可避免杂质，关键元素的含量及选择原则如下： 

Si：2.8～3.2％，Si是硅钢中最重要的合金元素，可提高铁的电阻率，降低铁损。但较高的硅含量会使硅钢磁感降低，且加工性能降低；本发明是通过织构控制方法提高约3％Si的无取向硅钢的磁感。 

C：0.025～0.045％，在普通无取向硅钢生产中，C会造成磁时效，通常需要降低其含量至0.01％以下。但本发明中，C的存在对织构的控制有重要的作用：一方面可以碎化热轧组织，减少 热轧常化后大的形变α线(<110>//RD)晶粒的不利影响；另一方面C还可以细化再结晶晶粒，脱碳组织中有益的η线(<001>//RD)晶粒易发生簇聚形核及长大合并，在细小的初次再结晶基体上可凭尺寸优势长大。同时，工业上脱碳成本较低，不会过多增加工艺成本。 

Mn：0.05～0.35％，Mn可以增加电阻率，改善热轧板组织，与S结合形成MnS减小S的危害。 

其它元素：P≤0.008％，N≤0.005％，S≤0.02％，S、N将增加产品铁损，P则将引起脆化，均属于不利元素。其中，S与Mn形成MnS粒子，可通过常化处理使其粗化以降低其抑制晶粒长大的作用，因此对其含量的限制无需过于严格。 

本发明的高磁感薄规格无取向硅钢的制备方法是： 

(1)热轧：将铸锭在1200～1350℃保温20～30min后，热轧至1.4～2mm； 

(2)常化：将上述的硅钢热轧板在纯N₂气氛下进行常化处理，常化温度为1110～1150℃，常化时间2～5min； 

(3)两次冷轧与中间退火：将硅钢常化板酸洗去除氧化铁皮后，经含中间退火的两次冷轧法冷轧至0.12～0.2mm。其中，一次冷轧压下率为73～80％，二次冷轧压下率为55～60％，并在纯N₂气氛下840～860℃保温3～6min进行中间退火处理；