[发明专利]一种基于薄带连铸制备立方双取向硅钢的方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种基于薄带连铸制备立方双取向硅钢的方法。按以下步骤进行：(1)按设定成分冶炼钢水，其成分按重量百分比为：C 0.002～0.005％，Si 1.5～3.0％，Mn 0.05～0.2％，Al≤0.005％，P≤0.008％，S 0.005～0.01％，N≤0.002％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免杂质；(2)薄带连铸过程后形成铸带；(3)在惰性气氛条件下进行一道次热轧；(4)将热卷带酸洗后涂Al₂O₃隔离剂后进行重新卷取；(5)热卷进罩式炉进行长时间预处理；(6)清理隔离剂后进行冷轧；(7)冷轧卷进行两阶段再结晶退火；(8)涂覆绝缘层，获得立方织构双取向硅钢成品。本发明通过铸带预处理，增强初始组织中{100}织构强度，基于冷轧‑两阶段退火工艺制度，获得{100}<001>织构晶粒异常长大的双取向硅钢。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种基于薄带连铸制备立方双取向硅钢的方法。

背景技术

立方织构双取向一般含1.8～3.4％Si，其织构特点是钢板横向和轧向均为易磁化方向，板面内没有难磁化&lt;111&gt;方向。因此，立方双取向硅钢在横向和轧向均有优异的磁性能，这决定了立方织构双取向硅钢在高效、旋转电机，变压器以及航天飞机等领域具有广阔的应用前景。但是由于立方织构并不是轧制稳定织构，因此立方织构双取向的织构控制是近年来磁性材料研究的热点和难点。

目前，研究的方向多集中在利用表面能、十字交叉轧制以及真空脱碳脱锰技术手段实现立方织构的控制。利用表面能的方法是在干H₂气氛条件、高温阶段进行长时间退火，以(100)面极低的表面能优势为驱动力，钢带越薄，立方织构发展愈完善。该制备立方织构双取向硅钢方法受限于薄带的钢带表面状态，使得其制造工艺复杂，成材率低和成本高，且最终成品磁性能并不高。利用十字交叉轧制技术制备立方双取向硅钢的方法工艺复杂，难以连续实现大批量生产，成本较高且效率低。利用真空脱碳脱锰的方法是将电工钢在真空中进行高温长时间加热，硅钢表面形成的立方织构向心部发展，最终形成较强的立方织构。该方法具备连续化工业化生产的潜力，但是由于对于化学成分以及退火条件要求较高，所以实际存在较大的难度。

双辊薄带连铸技术，以转动的两个铸辊为结晶器，将液态钢水直接注入铸辊和侧封板组成的熔池内，由液态钢水直接凝固成形厚度为1～6mm薄带，可不需经过连铸、加热、热轧和常化等生产工序。其亚快速凝固的特点决定其铸带中容易形成{100}织构，如何利用其织构特点是基于薄带连铸制备立方织构双取向硅钢的关键。

发明内容

针对现有立方织构双取向硅钢在制备方法上存在的上述问题，本发明提供一种基于薄带连铸制备立方双取向硅钢的方法，基于对双辊薄带连铸亚快速凝固过程中织构形成的认识，设计合理工艺方法，通过铸带预处理提高立方织构强度，在最终成品退火过程中实现立方织构的异常长大，得到立方织构双取向硅钢。

本发明的技术方案是：

一种基于薄带连铸制备立方双取向硅钢的方法，按以下步骤进行：

(1)按设定成分冶炼钢水，其成分按重量百分比为：C 0.002～0.005％，Si 1.5～3.0％，Mn 0.05～0.2％，Al≤0.005％，P≤0.008％，S 0.005～0.01％，N≤0.002％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免杂质；

(2)薄带连铸过程：将钢水通过浇口进入中间包，中间包预热温度1200～1250℃，控制过热度为30～60℃，钢水通过中间包进入薄带连铸机后形成铸带，控制铸速40～60m/min，控制熔池液位高度100～150mm，控制铸带厚度1.5～2.5mm；

(3)铸带出辊后在惰性气氛条件下自然冷却至热轧机，热轧温度950～1000℃，终轧温度900～950℃，压下量2～5％，热轧后卷取；