[发明专利]一种取向硅钢磁场退火工艺

说明书

本发明属于取向硅钢制备技术领域，具体涉及一种软磁材料取向硅钢退火工艺。所述退火工艺主要包括：涂覆隔离剂、按照一定速率升温后进行保温，以5‑10℃/min的速率进行降温；在降温过程中施加恒定磁场，之后继续降温即可实现。该退火工艺能够有效降低铁损失，提高磁感强度。同时具有较好的耐腐蚀性能和机械性能。

技术领域

本发明属于取向硅钢制备技术领域，具体涉及一种取向硅钢磁场退火工艺。

背景技术

冷轧取向硅钢也称冷轧变压器钢，是一种应用于变压器(铁芯)制造行业的重要硅铁合金。它的生产工艺复杂，制造技术严格，主要分为普通取向硅钢和高磁感应取向硅钢。

软磁材料，指的是当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。典型的软磁材料，可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度。软磁材料具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。含硅量0.5％-4.8％，一般制成薄板使用，俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后，可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加，热导率降低，脆性增加，饱和磁化强度下降，但其电阻率和磁导率高，矫顽力和涡流损耗减小，从而可应用到交流领域，制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。

磁场已经应用于硅钢的研究中，磁场退火可以使取向硅钢织构得到一定程度的改善。沙玉辉等沿轧向施加磁场，对取向硅钢薄带进行退火处理发现，磁场退火能显著增加对称轧制薄带的再结晶Goss织构组分，减少非对称轧制薄带的Goss织构组分。Masahashi N等的研究结果表明，磁场退火可以强化冷轧Fe-3.25％Si中晶向沿外磁场方向的分布，但对平均晶粒尺寸没有明显影响。目前，对于磁场对取向硅钢织构的影响机理主要从以下2个方面进行分析：(1)由于磁晶各向异性，取向硅钢方向具有最大磁导率，故其磁晶各向异性能最低，即磁场导致的自由能增加最小，促进晶向平行磁场方向的晶粒长大，从而得到较大的晶粒尺寸。(2)磁场诱发产生的磁有序会阻碍原子扩散，进而降低了晶界的可动性，晶界可动性的降低将导致再结晶进程延迟，使原本不利的取向(即非Goss组分)获得较多的发展时间。因此，磁场一方面通过磁晶各向异性能促进织构发展，另一方面通过降低晶界可动性促进非Goss织构发展。目前磁场对取向硅钢影响的研究尚待进一步开展，对磁场退火影响其再结晶机理的研究也有待于深入。

目前的软磁材料取向硅钢主要存在的问题是产品档次、性能一致性和外观都有待改善，铁损失有待进一步降低、磁感有待进一步提高。

发明内容

为克服以上技术问题，本发明提供了一种取向硅钢磁场退火工艺，该退火工艺能够有效降低铁损失，提高磁感。

为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种取向硅钢磁场退火工艺，包括以下步骤：

(1)在脱碳板表面涂覆隔离剂后，先通入氮气后，在氮气气氛下，进行升温加热；

(2)待加热温度升高至520-730℃时，改换5-10℃/min的升温速率加热；

(3)待加热温度升高至750-820℃时后进行保温；

(4)保温再以5-10℃/min的速率进行降温；

(5)降温至700-740℃时开始施加恒定磁场，进行磁场热处理；

(6)继续降温至500-550℃，即可。

优选地，步骤(1)中，所述隔离剂的组分包括：xMgO·yMg(OH)₂、柠檬酸、柠檬酸三铵、Na₂B₄O₇、Sb₂(SO₄)₃、Al₂O₃、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、三异硬脂酰基钛酸异丙酯(TTS)。

优选地，按照重量份数计，所述隔离剂的组分包括：