专利名称：一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法
技术领域：
本发明涉及无取向电工钢生产技术领域，特别涉及一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法。
背景技术：
高牌号无取向电工钢不仅应用于制造大、中型水力、火力发电机，随着近年来更高的节能技术要求及变频技术的普及，它还被广泛用于变频冰箱及空调压缩机的制造。变频对频率范围的扩大，对电工钢不仅有常规P1(i/5(i、B5_的要求，更提出了 400Hz下的铁损性能即Pltl/.的要求，特别是空调及冰箱，这些指标成为决定其能效等级的重要因素。因此，低铁 损高磁感的高牌号电工钢不仅是大中型电机的理想材料，也是变频家电用压缩机的最佳选材，用量正快速增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，通过合理控制成分，选择适当的工艺，充分发挥各成分的优势，来获得磁性能优良的无取向成品钢带。为解决上述技术问题，本发明提供的一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，以质量百分比计C ( O. 005 %, Si3. 0-3. 4%, MnO. 25-0. 40 %, S ^ O. 003 %,N 彡 O. 004%, A10. 5-0. 8%, SnO. 05-0. 09%, CaO. 001-0. 003%，其余为 Fe 和不可避免的杂质，将按上述成分铸造得到的铸坯经如下工艺步骤和技术参数进行制备I)将铸坯加热到1080-1120 °C，保温25-45min后热轧，热轧时终轧温度为800-850°C，得到厚度为2. 15-2. 35mm的钢带；2)钢带在纯N2气氛下的连续退火炉里进行常化，常化温度为840-900°C，保温时间为4-6分钟；3)钢带进行酸洗；4)钢带进行一次冷轧，4道次轧制，得到厚度为O. 8mm的钢带；5)钢带在H2和N2混合气体气氛下的连续退火炉里进行中间退火，退火温度为840-900°C，保温时间1-4分钟，冷却速度不大于300°C /min ；6)钢带进行二次冷轧，轧前钢板预热，预热温度为100-120°c，4道次轧制，得到厚度为O. 35mm的钢带；7)在HjPN2混和气体气氛下的连续退火炉里进行最终退火，退火温度为900-1000°C，保温时间为O. 5-4min，冷却速度不大于300°C /min ；8)钢带涂层后制得成品硅钢带。优选地，步骤2)所述的常化温度为850_890°C，保温时间为4. 5-5. 5分钟。优选地，步骤5)所述的中间退火温度为850_870°C，保温时间为60-150秒。优选地，步骤7)所述的最终退火温度为950_990°C，保温时间为60-180秒。
进ー步地，步骤5)所述的H2和N2混和气体中氢气所占的体积百分比不低于20 %。进ー步地，步骤7)所述的H2和N2混和气体中H2所占的体积百分比为25-35 %。进ー步地，所述制得成品钢带磁性能P15/5(l = 2. 221-2. 242ff/Kg, P107400 =16. 59-16. 93ff/Kg, B5000 = I. 708 I. 712T，成品钢带平均晶粒尺寸 125-145 μ m。
本发明提供的一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，制得的成品钢带板型平整，铁损低、磁感高，特别是铁损P10/400远低于变频压缩机用电エ钢的20W/Kg的要求，并且制备过程中常化温度低、中间退火温度低、有效避免了高Si产品冷轧时的边裂和断带现象，该成品钢带不仅能广泛用于大、中型电机制造，也可广泛用于变频空调冰箱压缩机的制造。
图I为本发明实施例2提供的硅钢成品金相图。
具体实施例方式本发明实施例提供的一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，以质量百分比计C く O. 005 %，Si3. 0-3. 4 %，MnO. 25-0. 40 %, S ^ O. 003 %, N ^ O. 004 %,A10. 5-0. 8%, SnO. 05-0. 09%, CaO. 001-0. 003%，其余为Fe和不可避免的杂质，将按上述成分鋳造得到的铸坯经如下エ艺步骤和技术參数进行制备I)将铸坯加热到1080-1120 °C，保温25_45min后热轧，热轧时终轧温度为800-850°C，得到厚度为2. 15-2. 35mm的钢带；2)钢带在纯N2气氛下的连续退火炉里进行常化，常化温度为840-900°C，保温时间为4-6分钟；3)钢带进行酸洗；4)钢带进行一次冷轧，4道次轧制，得到厚度为O. 8mm的钢带；5)钢带在H2和N2混合气体气氛下的连续退火炉里进行中间退火，退火温度为840-900°C，保温时间1-4分钟，冷却速度不大于300°C /min ；6)钢带进行二次冷轧，轧前钢板预热，预热温度为100_120°C，4道次轧制，得到厚度为O. 35mm的钢带；7)在H2和N2混和气体气氛下的连续退火炉里进行最終退火，退火温度为900-1000°C，保温时间为O. 5-4min，冷却速度不大于300°C /min ；8)钢带涂层后制得成品硅钢带，成品钢带磁性能P15/5Q = 2. 221-2. 242ff/Kg, P107400=16. 59-16. 93ff/Kg, B5000 = I. 708 I. 712T，成品钢带平均晶粒尺寸 125-145 μ m。其中，步骤2)常化优选温度为850_890°C，优选保温时间为4. 5-5. 5分钟。其中，步骤5)中间退火优选温度为850_870°C，优选保温时间为60-150秒。其中，步骤7)中最终退火优选温度为950_990°C，优选保温时间为60-180秒。其中，步骤5)中H2和N2混和气体中氢气所占的体积百分比不低于20%。其中，步骤7)中H2和N2混和气体中H2所占的体积百分比为25% -35%。下列以比较例和实施例进ー步说明本发明。实施例I
实验室铸坯化学成分(质量百分比％ )为C 0. 0042%, Si 3. 15%, Mn 0. 32%,S 0. 0022%, N 0. 0031%, Al 0. 69%, Sn 0. 078%, Ca 0. 0019%，其余为 Fe 和不可避免的杂质(见表I中的实施例I);将满足该成分的铸坯加热至1100°C，保温35min后热轧，热轧时终轧温度控制为820°C，得到厚度2. 2_的热轧钢带；钢带在纯N2气氛下的连续退火炉里进行常化，常化温度为880°C,保温时间为5分钟,冷却方式为空冷；常化后的钢带经酸洗后进行一次冷轧至O. 8mm, 一次冷轧为4道次轧制；钢带在H2体积百分比30 %的H2和N2混合气氛的连续退火炉里进行中间退火，退火温度为860°C，保温时间90秒，冷却速度为250°C /min ;二次冷轧负偏差控制，轧制前将钢板预热，预热 温度110°C，4道次轧制，二次冷轧后钢带厚度为O. 35mm ;钢带在H2体积百分比30%的H2和N2混合气氛的连续退火炉里进行最终退火，最终退火温度为980°C，保温时间90秒，冷却速度为250°C /min ;涂层后获得成品钢带，测得成品钢带的磁性能P15/5Q = 2. 242ff/Kg,P107400 = 16 . 93ff/Kg,B5000 = I. 712T，平均晶粒尺寸为132 μ m(见表2中的实施例I)。比较例I将表I中的比较例I的化学成分铸坯经过与实施例I相同的工艺步骤制得成品钢带，测得成品钢带磁性能及平均晶粒尺寸见表2。表I实验钢铸坯的化学成分(％ )
I-C~Si Mn ~SΓ Al Sn Ca
实施例 I0.0042 ^Λ5 0 32 0.0022 0.0031 0 69 0.078 0.0019
比较例 I0.0030 Γ09 0 29 0.0029 0.0025 097 //表2成品磁性能表
热札钢iTff成品钢iTffP 15/50 P 10/400 ~I成品平均I
厚度厚度(W/Kg) (W/Kg) (T)晶粒尺寸(mm ) ( mm)( μ m)
实施例 I 2Λ 05 2. 242 16. 93 I. 712 132比较例 I T7l 05 2. 334 17. 31 I. 684 124^实施例2实验室铸坯化学成分(质量百分比％ )为C :0. 0031%,Si 3. 22%,Mn 0. 28%,S O. 0019%, N 0. 0033%, Al 0. 73%, Sn 0. 073%, Ca 0. 0018%，其余为 Fe 和不可避免的杂质(见表3中的实施例2);将满足该成分的铸坯加热至1100°C，保温30min后热轧，热轧时终轧温度控制为810°C，得到厚度2. 3mm的热轧钢带；钢带在纯N2气氛下的连续退火炉里进行常化，常化温度为880°C,保温时间为5分钟,冷却方式为空冷；常化后的钢带经酸洗后进行一次冷轧至O. 8mm, 一次冷轧为4道次轧制；钢带在H2体积百分比30%的H2和N2混合气氛的连续退火炉里进行中间退火，退火温度为860°C，保温时间120秒，冷却速度为250°C /min ;二次冷轧负偏差控制，轧制前将钢板预热，预热温度110°C，4道次轧制，二次冷轧后钢带厚度为O. 35mm ;钢带在H2体积百分比30%的H2和N2混合气氛的连续退火炉里进行最終退火，最終退火温度为980°C，保温时间90秒，冷却速度为250°C /min ;涂层后获得成品钢带，测得成品钢带的磁性能P15/5Q = 2. 22lff/Kg,P107400 = 16 . 59ff/Kg,B5000 = I. 708T，平均晶粒尺寸为137 μ m(见表4中的实施例2)。成品娃钢晶粒的金相图如图I所示。比较例2将表3中的比较例2的化学成分铸坯经过与实施例2相同的エ艺步骤制得成品钢帯，测得成品钢带磁性能及平均晶粒尺寸见表4。表3实验钢铸坯的化学成分)
权利要求
1.一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，其特征在于，以质量百分比计C ^ O. 005%, Si3. 0-3. 4 %，MnO. 25-0. 40 %, S ^ O. 003 %, N ^ O. 004 % , A10. 5-0. 8 %，SnO. 05-0. 09%, CaO. 001-0. 003%，其余为Fe和不可避免的杂质，将按上述成分铸造得到的铸坯经如下工艺步骤和技术参数进行制备 1)将铸坯加热到1080-1120°C，保温25-45min后热轧，热轧时终轧温度为800-850°C，得到厚度为2. 15-2. 35mm的钢带； 2)钢带在纯N2气氛下的连续退火炉里进行常化，常化温度为840-900°C，保温时间为4-6分钟； 3)钢带进行酸洗； 4)钢带进行一次冷轧，4道次轧制，得到厚度为O.8mm的钢带； 5)钢带在H2和N2混合气体气氛下的连续退火炉里进行中间退火，退火温度为840-900°C，保温时间1-4分钟，冷却速度不大于300°C /min ； 6)钢带进行二次冷轧，轧前钢板预热，预热温度为100-12(TC，4道次轧制，得到厚度为0.35mm的钢带； 7)在H2和N2混和气体气氛下的连续退火炉里进行最终退火，退火温度为900-1000°C，保温时间为O. 5-4min，冷却速度不大于300°C /min ； 8)钢带涂层后制得成品硅钢带。
2.根据权利要求I所述的低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，其特征在于步骤2)所述的常化温度为850-890°C，保温时间为4. 5-5. 5分钟。
3.根据权利要求I所述的低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，其特征在于步骤5)所述的中间退火温度为850-870°C，保温时间为60-150秒。
4.根据权利要求I所述的低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，其特征在于步骤7)所述的最终退火温度为950-990°C，保温时间为60-180秒。
5.根据权利要求I所述的低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，其特征在于步骤5)所述的H2和N2混和气体中氢气所占的体积百分比不低于20%。
6.根据权利要求I所述的一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，其特征在于步骤7)所述的H2和N2混和气体中H2所占的体积百分比为25-35%。
7.根据权利要求I所述的一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，其特征在于所述制得成品钢带磁性能 P15/5Q = 2. 221-2. 242ff/Kg, P107400 = 16. 59-16. 93ff/Kg, B5000 =·1.708 I. 712T，成品钢带平均晶粒尺寸125-145 μ m。
全文摘要
本发明公开了一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法，以质量百分比计C≤0.005%，Si3.0~3.4%，Mn0.25~0.40%，S≤0.003％，N≤0.004％，Al0.5~0.8%，Sn0.05~0.09%，Ca0.001~0.003%，其余为Fe和不可避免的杂质，将按上述成分铸造得到的铸坯经热轧、常化、酸洗、一次冷轧至0.8mm厚度钢带、中间退火、二次冷轧至0.35mm厚度钢带、涂层后获得成品钢带。本发明方法制得的硅钢不仅铁损低、磁感高，而且制备过程中常化温度低、中间退火温度低，有效避免了高Si产品冷轧时的边裂和断带现象。
文档编号C21D8/12GK102634729SQ20121009639
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者刘杰, 姚志强, 张莉霞, 王全礼, 王宝川, 王崇学, 黎先浩 申请人:首钢总公司