[发明专利]一种基于薄带连铸高硅钢冷轧带钢的制备方法

说明书

本发明属于钢铁材料制备领域，涉及一种基于薄带连铸高硅钢冷轧带钢的制备方法。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 4.0～7.0％，Mn 0.1～0.3％，Al 0.01～0.04％，S 0.02～0.03％，N 0.008～0.020％，Nb 0.02～0.05％，V 0.01～0.04％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免杂质。在高硅钢中添加Mn，Al，Nb，V等第二相形成元素，这些元素在铸带热处理时均匀弥散析出，进而抑制铁素体晶粒正常长大，促使出现异常长大，优化了铸带的织构，改善了可加工性。之后铸带进行低温温轧，进一步降低高硅钢的有序度，最终实现了冷轧过程。因此，本发明方法制备高硅钢冷轧薄带流程短，效率高，最终产品板形良好，可在工艺上广泛实现，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于钢铁材料制备领域，涉及一种基于薄带连铸高硅钢冷轧带钢的制备方法。

背景技术

普通硅钢中硅含量一般控制在3.5％(质量比，下同)以下。研究表明，增加硅钢中的硅含量至4.0～6.7％(称为高硅钢)会显著增加电阻率和磁导率，降低矫顽力，因而降低了铁损，优化了硅钢的性能。尤其当硅含量为6.5％时，硅钢不仅铁损较低，且磁致伸缩系数接近于0，对节约能耗、降低噪音具有重要的意义。但较高的硅含量提高了硅钢的屈服强度和抗拉强度，同时降低了伸长率。因此，高硅钢既硬又脆，很难采用常规连铸、热轧、冷轧方式大规模生产成品厚度的板材。

针对高硅钢的可加工性较差，难以加工制备的特点，学者们提出了多种新型的制备方法。日本学者Arai等在Journal of applied physics,64(1988)5373-5375，Annealingeffect on grain texture of cold-rolled 4.5％Si-Fe ribbons prepared by a rapidquenching method中报道了采用薄带快淬的方式制备0.28mm高硅钢薄带，随后采用轧制变形方式制备得到0.06mm后的冷轧带。由于该方法之别的高硅钢薄而窄，尺寸受限制，难以实现规模化生产。

随后，日本钢管公司Yamaji等在Journal of Magnetism and MagneticMaterials，133(1994)187-189，Magnetic properties and workability of 6.5％silicon steel sheet manufactured in continuous CVD siliconizing line中采用化学沉积法以普通的3.0％Si钢为原料，利用SiCl4为介质实现渗硅，最终得到厚度为0.05～0.30mm的6.5％Si钢薄带，该方法虽然实现了规模化生产，但由于渗硅反应之后的扩散退火时间较长，导致能耗较高，生产成本较高。双辊薄带连铸技术是近年来兴起的一种短流程高效的薄带制备技术，其主要的技术特点为可以直接由液态金属制备2～5mm的薄带材。该方法生产成本较低，适合于制备高硅钢这类附加值较高的钢铁产品。

东北大学李昊泽等在Materials Characterization,88(2014)1-6,Characterization of microstructure,texture and magnetic properties in twin-roll casting high silicon non-oriented electrical steel中报道了采用薄带连铸制备6.5％Si铸带，并随后采用1050℃热轧，接着250℃条件下冷轧得到0.50mm高硅钢冷轧板。该方法基于薄带连铸，采用热轧和温轧的方式，虽可以成功制备高硅钢成品板，但由于轧制规程复杂，且需采用较高温度的热轧，不利于能耗的降低和生产成本的降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于薄带连铸高硅钢冷轧带钢的制备方法，通过对薄带连铸条件下组织、织构和析出物的整体认识，重新设计高硅钢成分，添加了抑制剂形成元素。并利用热处理过程使铸带出现了异常长大，显著优化了铸带的织构，进而改善了高硅钢塑性，采用冷轧的办法得到了高硅钢成品。