[发明专利]一种基于薄带连铸工艺的取向硅钢快速二次再结晶的方法

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工艺的取向硅钢快速二次再结晶的方法。将成分C≤0.003％，Si 2.0～4.5％，Mn 0.1～0.25％，Al≤0.002％，S≤0.002％，N≤0.003％，余量为Fe的钢水通过垂直式薄带连铸机进行铸带制备，薄带经过喷气冷却、卷取、高温常化热处理、酸洗冷轧和快速二次再结晶退火后获得厚度规格为0.2～0.35mm，性能为P_17/50为0.95～1.4W/kg，轧向磁感B₈为1.82T以上的成品取向硅钢板。本发明主要采用微氧化氩气氛、高温长时间热处理使铸带{110}取向晶粒异常长大，且面积分数在90％以上，经一阶段冷轧70～80％以后，950～1085℃保温10min完成快速二次再结晶。

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工艺的取向硅钢快速二次再结晶的方法。

背景技术

取向硅钢沿轧制方向具有高磁感、低铁损的优良磁性能，主要用于各种变压器的铁芯，是电力电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。传统取向硅钢制备工艺复杂冗长主要包括：冶炼—连铸—铸坯高温加热—热轧—常化—冷轧—脱碳退火—高温退火等。其中,二次再结晶退火是整个取向硅钢生产流程中最耗时的一道工序，从钢卷进入高温退火炉到完成二次再结晶及净化退火并冷却出炉，合计总退火时间约为1周。可见，优化二次再结晶退火工艺是提高取向硅钢生产效率最具潜力的选择。已有研究结果表明，限制二次再结晶退火升温速度的主要原因有两个：1.高温退火一般采用罩式退火，钢卷内外温差比较大，要保证磁性能的均匀性，需要采用缓慢升温；2.高温退火的主要目的是保证Goss晶粒发生二次再结晶，缓慢的升温有利于降低抑制剂粗化速率，扩大适合Goss晶粒选择性长大的温度范围，降低前期工艺对组织织构及抑制剂的调控难度。

双辊薄带连铸技术从根本上改变了传统的薄带钢生产方法，可不需经过连铸、加热、热轧和常化等生产工序，而是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，由液态钢水直接生产出厚度为1～6mm薄带；其工艺特点是液态金属在结晶凝固的同时承受压力加工和塑性变形，在很短的时间内完成从液态金属到固态薄带的全部过程，极大简化生产流程。

日本新日铁专利(平2-258149，1990)主要特征在于铸轧工艺参数及冷轧工艺对取向硅钢磁性能的影响，意大利特尔尼公司的美国专利(US6964711)增加了一道次热轧工艺其特征在与热轧工艺对磁性能的影响。美国Armco公司的美国专利(US6739384)主要特征在于对二次冷却速度及一阶段冷轧压下率对磁性能的影响；中国东北大学专利(公开号CN104294155A)主要特征是在成分上采用超低碳设计及两阶段冷轧工艺制备高磁感取向硅钢。这些专利专利均是基于正常抑制剂成分的取向硅钢，同样需要进行长时间的热处理过程完成二次再结晶。

日本公开特许公报(公开号2000-129353)公开了一种无抑制剂快速二次再结晶的方法，但是其控制思路在于通过常规流程的常化和二次冷轧获得所需Goss晶粒种子。美国专利(US Patent 2473156)公开了一种通过取向硅钢成品板冷轧和连续退火获得Goss取向晶粒极薄硅钢带的方法，其技术要点在通过于取向硅钢板冷轧-退火过程中的特殊遗传关系获得最终目标组织，其缺点在于原料成本较高，且只能生产0.10mm以下的产品。

发明内容

针对现有取向硅钢在制备方法及性能方面存在的上述问题，本发明提供一种基于薄带连铸工艺的取向硅钢快速二次再结晶的方法。通过双辊铸轧独特的变形及凝固行为，配合合适的热处理工艺获得高斯织构较强的薄带坯，冷轧后退火可快速获得高斯织构二次再结晶。

本发明的技术方案是：

一种基于薄带连铸工艺的取向硅钢快速二次再结晶的方法，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≤0.003％，Si 2.0～4.5％，Mn 0.1～0.25％，Al≤0.002％，S≤0.002％，N≤0.003％，余量为Fe；