[发明专利]一种生产低铁损、高磁感无取向电工钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制作高效电机铁芯材料的，采用薄板坯连铸连轧生产具备低铁损高磁导率电工钢钢板的制作方法及电工钢。

背景技术

无取向电工钢板被作为电机铁芯材料用于旋转机械以及中、小型变压器。随着近几年国内外强制推行高效节能以及地球环保运动，高性能化或者说是高效化的倾向已非常明显。为此，对于低铁损、高磁导率的无取向电工钢板的需求也越来越强烈。

通常作为降低无取向电工钢板铁损的手段，一般通过增加电阻来降低涡流损失出发，采取提高Si或Al的含量来实现的。但是，另一方面，磁导率的降低也成了不可回避的问题。此外，通过提高钢的纯净度，不单单是提高Si或Al的含量，还有降低C、S、N、O的含量，或者同专利昭54—163720中通过添加B等的化学处理、提高成品退火前的冷轧压下率、提高成品退火温度等，这些在生产工艺上下的工夫也都是为了降低铁损。但是，对于磁导率就没有类似的效果了。因此也就得不到高磁导率且铁损低的无取向电工钢板。

通过以往的经验和事实，要解决低铁损和高磁导率这一互相矛盾的性能指标，仅仅通过提高钢水的纯净度、提高Si或Al的含量来实现这一目标是不可行的。

发明内容

本发明通过提高钢水的纯净度、提高Si或Al的含量，同时添加微量的合金元素和热轧卷取温度来达到提高磁导率和降低铁损的目的。

通过提高钢中成分的纯度和有效利用添加的微量元素，再与生产工艺相结合，使得成品板中，对磁性有利的(100)或(110)织构得以发达。并抑制对磁性不利的(111)织构，从是否可以得到磁通密度高且铁损低的无取向电工钢板的观点出发，通过降低S的含量，提高钢的成分的纯度，并添加微量元素Sn，控制热轧的卷取温度，可以在提高磁通密度的同时还可以降低铁损。其具体技术方案为：

一种生产低铁损、高磁感无取向电工钢的制造方法，其特征在于：生产工艺流程为：钢水转炉冶炼→RH精炼→薄板坯连铸连轧→常化酸洗→单机架冷轧→连续退火→涂层→精整。

进一步地，钢水经冶炼、精炼后连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度在1050～1160℃，加热时间为0.5～3.5h；再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经过常化热处理酸洗后，单机架连轧轧至0.5mm厚度，最后经连续退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

进一步地，薄板坯的化学成分重量百分比：1.20％≤Si≤2.50％、0.20％≤Al≤1.00％、0.10％≤Mn≤2.00％、0.010％≤Sn≤0.100％，并且，Si和Al的合计量为Si+2Al≥1.40％，C≤0.0030％、N≤0.0020％、S≤0.0030％、Ti≤0.0030％、Nb≤0.0030％、V≤0.0050％、As≤0.0030％，残留物质为Fe及不可避免的夹杂物组成。

进一步地，热轧的终轧温度在840～900℃，卷取温度不低于700℃。

进一步地，常化热处理温度在900～1100℃，保温时间在1～5min。

进一步地，常化热处理后的钢板，经过抛丸酸洗，酸洗温度控制在70～90℃；酸洗后在单机架可逆轧机上冷轧采用5道次轧制，冷轧的总压下率在75～80％。

进一步地，退火在连续退火炉中进行，退火温度为800～950℃，保温时间为1～4min，炉内露点控制在10～35℃。

进一步地，电工钢带成品的铁损P_1.5/50≤3.2W/Kg，磁导率u_1.0≥6500Gs/Oe，磁感B₅₀≥1.72T。

一种采用如上述制造方法制造的电工钢。

本发明为了解决低铁损和高磁导率这一互相矛盾的性能指标，在通过提高钢水的纯净度、提高Si或Al的含量的同时，添加微量的合金元素和热轧卷取温度来达到提高磁导率和降低铁损的目的。采用上述方法制成的冷轧无取向钢带，其磁性能优异，且生产成本低，可以满足下游电机用户的需求。

与以往技术相比，本发明的效果体现在：国内首次提出了一种薄板坯连铸连轧生产无相变化学成分的无取向电工钢板的制造工艺，充分发挥薄板坯连铸连轧生产更低铁损、高磁导率无取向电工钢的优势，为薄板坯连铸连轧线生产高档板带产品提供了技术保障，同时也进一步扩大了薄板坯连铸连轧工艺产品制造范围。