本发明涉及一种取向硅钢及生产方法，具体属于一种高磁感取向硅钢及生产方法。
背景技术：
目前，在高磁感取向硅钢生产中，根据抑制剂体系的不同，采用将铸坯加热到1280℃以上的高温，虽然可获得较高的成品磁性，但是，会产生氧化渣增多、烧损大、成材率降低、修炉频率高、产品表面缺陷多等问题。本技术领域的技术人员，为解决这个问题，通过实验研究，提出采用较低的铸坯加热温度（加热温度≤1280℃）进行生产，通过采用低温加热的铸坯，可以有效的避免高温铸坯所存在的问题，并还可降低生产中的能耗成本。目前采用低温板坯加热的取向硅钢工业生产主要有：1）采用固有抑制剂的俄罗斯的（aln+cu）成分系及德国蒂森克虏伯的cu2s系；2）采用后期获得抑制剂的以日本新日铁为代表的在热轧后至高温退火前渗氮工艺；3）jfe开发的通过高纯化无抑制剂的生产工艺。上述生产方法中，俄罗斯的（aln+cu）系工艺，存在要加多量的cu（0.50%），并采用二次冷轧法生产，成本高，且表面质量难以控制，性能b8＜1.89t；德国蒂森克虏伯和新日铁工艺b8在1.89～1.95t之间；而jfe的无抑制剂工艺则要求钢质高纯净化（s，n，o，als等均＜30ppm），增加了炼钢难度及成本。
再经检索的：中国专利申请号为cn201210461025.2的文献，公开了一种高磁感取向硅钢及其生产方法，其化学成分重量百分比为：c0.035～0.120%，si2.5～4.5%，mn0.05～0.20%，s0.005～0.050%，als0.015～0.035%，n0.003～0.010%，sn0.03～0.30%，cu0.01～0.50%，v≤0.0100%，ti≤0.0100%，sb、bi、ni和mo中一种以上，其余为fe和其它不可避免的杂质；其步骤：冶炼、浇铸后，铸坯加热温度1200～1330℃，加热时间150～600min，常规热轧后，对热轧卷进行常化退火，常化退火后进行冷却，冷却速度10～100℃/sec，冷轧到成品板厚度，冷轧压下率≥85%，升温速度、脱碳气氛及脱碳露点按常规设定，脱碳温度800～900℃，时间80～160sec，或脱碳退火后进行渗氮处理，渗入氮含量50～260ppm，铸坯的加热温度1050～1150℃，对上述脱碳退火的钢板进行mgo涂层和在罩式炉或环形炉中进行常规高温退火，在高温退火板表面涂敷绝缘涂层，并经热拉伸平整退火得到磁性优良的高磁感取向硅钢。该文献采用中温热轧或低温热轧并渗氮处理，采用一次轧制，提高了生产成材率，降低了生产成本，但由于采用常规的高温退火工艺即一次保温方式，使成品磁感值在1.90～1.95t。
中国专利申请号为cn201310666117.9的文献，公开了一种高磁感取向硅钢及其生产方法，其化学成分重量百分比为：c0.055～0.095%，si2.95～3.25%，mn0.050～0.090%，p≤0.01%，s0.010～0.025%，n0.006～0.010%，cr0.05～0.5%，als0.020～0.030%，bi0.002～0.1%，se0.01～0.06%，sb0.01～0.06%，其余为fe和其它不可避免的杂质；生产步骤：将铸坯加热，热轧，常化处理，采用一次冷轧法或含中间退火的二次冷轧法常规轧制至成品厚度，脱碳退火，涂布以氧化镁为主要成分的隔离剂，采用二次保温的高温退火，拉伸及平整退火，在钢板表面涂布绝缘层；本发明通过单独添加或复合添加sb、se及bi晶界偏聚元素，提高了取向硅钢磁感应强度，b800不低于1.95t，且磁性稳定。虽可稳定获得b800不低于1.95t的取向硅钢成品，但由于该文献采用的是高温热轧（铸坯加热温度在1320～1400℃）、一次冷轧法或含中间退火的二次冷轧法，使成材率较低（成材率低10～12%）。
中国专利申请号为cn201210315658.2的文献，公开了一种高磁感取向硅钢及其制造方法，其化学元素重量百分含量为：c0.035～0.120%，si2.9～4.5%，mn0.05～0.20%，p0.005～0.050%，s0.005～0.012%，als0.015～0.035%，n0.001～0.010%，cr0.05～0.30%，sn0.005～0.090%，v≤0.0100%，ti≤0.0100%，微量元素sb、bi、ni和mo的至少其中之一，且满足sb+bi+ni+mo：0.0015～0.0250%，余量为fe和其它不可避免的杂质；该文献还公开了该高磁感取向硅钢的制造方法：冶炼和浇铸后获得板坯，热轧，常化退火，冷轧，脱碳退火，渗氮处理，在钢板上进行mgo涂层后进行高温退火，涂敷绝缘涂层以及热拉伸平整退火后得到高磁感取向硅钢。该文献虽为低温热轧并渗氮处理的一次冷轧工艺，但由于采用常规的高温退火工艺，即一次保温方式的高温退火，使成品磁感未达到b800≥1.960t超高磁感的效果，仍无法满足更高端用户的要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种成品钢板磁感应强度b800不低于1.962t，且磁性能稳定的低温超高磁感取向硅钢及生产方法。
实现上述目的的措施：
一种b800≥1.962t低温超高磁感取向硅钢，其组分及重量百分比含量为：c：0.015%～0.095%，si：2.80%～3.60%，als：0.020%～0.032%，n：0.0050％～0.0100％，mn：0.010%～1.00%，s：0.0030％～0.0150％，bi：0.0015％～0.100％，添加p、cu、sn、sb、cr和as中的一种或几种，且满足p、cu、sn、sb、cr及as之和不超过0.80%，其余为铁及不可避免的杂质。
优选地：以下所述组分及重量百分比含量为：als：0.022%～0.029%，n：0.005％～0.0095％，mn：0.025%～0.88%，s：0.0030％～0.0120％，bi：0.0025％～0.095％。
一种b800≥1.962t低温超高磁感取向硅钢的生产方法，其步骤：
1）常规冶炼、连铸成坯；
2）对铸坯加热，加热温度控制在1100~1200℃；
3）进行热轧，并控制终轧温度在850℃～1000℃；
4）进行卷取，卷取温度不超过600℃；
5）进行常化，常化温度在1000℃～1150℃，并在此温度下保温30～180s；
6）常规酸洗后进行冷轧，并控制轧制压下率不低于90%；
7）进行脱碳退火，脱碳退火温度在750～900℃，保温时间在60～180s，露点在23~27℃，保护气氛为h2和n2的湿式混合气体，其中h2体积含量在15～80％；
8）进行渗氮处理，并控制渗入的氮含量在50～320ppm；
9）涂布以mgo为主要成分的高温退火隔离剂；
10）进行具有二次保温的高温退火：当退火温度升至800～1120℃时，进行第一次保温，保温时间在5～22个小时；在此退火阶段，退火气氛为纯氮气或氮气与氢气的混合气体，混合气体中氢气占的体积百分比不超过50%；其间，退火温度自850℃升温至1100℃时，控制升温速度在5～60℃/小时；
当退火温度升至1150～1230℃时，进行第二次保温，保温时间在5～30个小时，并在全氢气氛下进行；
11）进行拉伸平整及涂布绝缘涂层。
优选地：铸坯加热温度在1100~1185℃。
优选地：步骤10）中进行第一次保温时，当退火温度自850℃升温至1100℃期间，控制升温速度在5～55℃/小时。
优选地：步骤10）中第一次保温温度在845～1095℃。
优选地：步骤10）中第二次保温温度在1150～1210℃。
本发明中各组分及主要工艺作用及机理
c，碳为取向硅钢制造的重要元素，小于0.03%c时，特别是小于0.02%c的3.25%si钢已无相变，铸坯在加热时晶粒明显粗化，热轧带沿板厚方向中心区的形变晶粒粗大，<110>纤维织构强，冷轧和脱碳退火后残存有形变晶粒，高温退火后二次再结晶不完全，使磁性降低，但碳含量过高，会造成脱碳困难，因此，碳含量为0.015%～0.095%；
si，取向电工钢中加入si能够增加电阻率，降低铁损，但是si含量增加会导致加工脆性，因此，为保证加工性需控制si的含量，si含量在2.80%～3.60%之间；
mn、s，在≥1360℃加热的高温取向硅钢生产中，mn、s为有利析出mns形成元素，因此s≥0.0250％，但本发明强调1100℃～1200℃低温热轧，且以aln和bi为主要抑制剂，而mn含量提高可降低涡流损耗，因此控制mn含量在0.010%～1.00%，s含量在0.0030％～0.0150％；优选地：mn在0.025%～0.88%，s在0.0030％～0.0120％。
als、n，为有利析出aln形成元素，本发明强调1100℃～1200℃低温热轧并渗氮处理，因此als：0.020%～0.032%，n：0.0050％～0.0100％；优选地：als：0.022%～0.029%、n：0.005％～0.0095％。
bi为界面富集元素，因其原子半径较大，极难在晶内固溶而极易在相界、晶界富集，从而阻止第二相和基体晶粒的长大，本发明以aln和bi为主要抑制剂，但bi含量过高易造成热轧边裂大且实物表面质量差，因此bi在0.0015％～0.100％，优选地bi在0.0025％～0.095％。
p、cu、sn、sb、cr和as，为补充抑制剂形成元素，其总含量≤0.80%。
本发明之所以控制铸坯的加热温度在1100℃~1200℃，在于若加热温度低于1100℃时，铸坯中的aln等析出物难以固溶；若加热温度高于1200℃，会使铸坯晶粒粗化，能耗增加；。优选地铸坯加热温度在1100~1185℃。
本发明之所以控制终轧温度在850℃～1000℃，保证在较高的温区范围内进行热轧，以及较高的终轧温度，在热轧过程中不析出大颗粒的aln等第二相质点。
本发明之所以控制常化温度在1000℃～1150℃，并保温30～180s，以保证尺寸适宜的aln第二相质点完成固溶，渗氮处理时生成aln和（si,al）n，形成有利的第二相。在低于1000℃的温度下进行常化，由于温度低，aln难以固溶；高于1150℃钢带晶粒粗化，导致初次再结晶退火后晶粒长大，同时增加成本。
本发明之所以控制脱碳退火退火温度在750～900℃，并保温60～180s，露点在23~27℃，保护气氛为湿的h2和n2混合气体，h2体积含量：15～80％，以完成初次再结晶，使基体中有足够数量的[110](001)晶粒（二次晶核）以及有利于它们长大的初次再结晶组织和织构；将钢中碳脱到0.0030%以下，保证以后高温退火处于单一的α相；在钢带表面形成致密均匀的sio2薄膜。
本发明之所以进行渗氮处理，并控制渗入的氮含量在50～320ppm，在于保证钢中有足够的氮含量以生成aln和（si,al）n，形成有利的第二相，高温退火中抑制初次晶粒的正常长大，促进二次再结晶的完善。涂布以mgo为主要成分的高温退火隔离剂。
本发明之所以进行二次保温的高温退火方式，在于升温到850～1050℃通过二次再结晶形成单一[110](001)织构，在升温过程中，当退火温度在800～1120℃时，保温5～20小时，加强抑制初次晶粒长大的能力，促进二次再结晶的完善；1000～1100℃形成mg2sio4(硅酸镁或镁橄榄石)玻璃膜底层；1150～1230℃保温进行净化退火，去除钢中硫和氮，同时二次晶粒吞并分散的残余晶粒，二次晶粒组织更完善，晶界更平直。
本发明与现有技术相比，通过单独或复合添加bi、p、cu、sn、sb、cr和as中的一种或几种，通过1100℃～1200℃低温热轧和热轧板1000℃～1150℃常化处理，经一次冷轧（压下率≥90%）、脱碳退火、渗氮处理、涂氧化镁隔离涂层、二次保温的高温退火等，使成品钢板获得磁感应强度b800不低于1.962t的超高磁感效果，且磁性能稳定。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例及对比例的取值列表；
表2为本发明各实施例及对比例的主要工艺参数列表；
表3为本发明各实施例及对比例性能检测情况列表。
本发明各实施例按照以下步骤生产：
1）常规冶炼、连铸成坯；
2）对铸坯加热，加热温度控制在1100~1200℃；
3）进行热轧，并控制终轧温度在850℃～1000℃；
4）进行卷取，卷取温度不超过600℃；
5）进行常化，常化温度在1000℃～1150℃，并在此温度下保温30～180s；
6）常规酸洗后进行冷轧，并控制轧制压下率不低于90%；
7）进行脱碳退火，脱碳退火温度在750～900℃，保温时间在60～180s，露点在23~27℃，保护气氛为h2和n2的湿式混合气体，其中h2体积含量在15～80％；
8）进行渗氮处理，并控制渗入的氮含量在50～320ppm；
9）涂布以mgo为主要成分的高温退火隔离剂；
10）进行具有二次保温的高温退火：当退火温度升至800～1120℃时，进行第一次保温，保温时间在5～22个小时；在此退火阶段，退火气氛为纯氮气或氮气与氢气的混合气体，混合气体中氢气占的体积百分比不超过50%；其间，退火温度自850℃升温至1100℃时，控制升温速度在5～60℃/小时；
当退火温度升至1150～1230℃时，进行第二次保温，保温时间在5～30个小时，并在全氢气氛下进行；
11）进行拉伸平整及涂布绝缘涂层。
表1本发明各实施例及对比例的取值列表（wt%）
从表1可以看出，对比例q1中als＜0.020%，als含量偏低，脱碳渗氮后aln析出数量减少，高温退火中抑制力降低；对比例q2中als＞0.032%，als与n的固溶度积偏高，在1100℃～1200℃加热情况下难以完全固溶，导致脱碳渗氮后有效析出数量减少，从而导致高温退火中抑制力降低；对比例q8中（p+cu+sn+sb+cr+as）＞0.80%，界面富集元素含量过高，热轧边裂极大，生产难以顺利开展。
表2本发明各实施例及对比例的主要工艺参数列表
表2中对比例q1中热轧加热温度＜1100℃，终轧温度＜850℃，加热过程中aln不能完全固溶，且终轧温度偏低，将析出大颗粒的aln，有效的aln析出减少，常化时间＜30s，小颗粒aln不能完全固溶，脱碳渗氮后有效析出数量减少，从而导致高温退火中抑制力降低；对比例q2中热轧加热温度＞1200℃，加热温度偏高，铸坯晶粒尺寸长大，从而导致热轧板、初次再结晶退火板晶粒尺寸长大，同时，加热温度偏高，将加剧铸坯烧损，成材率降低，常化时间＞180s，常化时间太长将导致有利析出聚集、粗化，从而导致后工序退火中抑制力降低，同时，加热时间太长，热轧板晶粒长大，从而导致初次再结晶退火板晶粒尺寸长大；对比例q8中常化温度＜1000℃，常化中小颗粒的aln难以固溶，脱碳渗氮后有效析出数量减少，从而导致高温退火中抑制力降低，成品磁性能降低。
表3本发明各实施例及对比例高温退火工艺及性能检测情况列表
表3中对比例q1中采用常规高温退火工艺（一次保温工艺，1150～1230℃之间保温，800～1120℃之间不保温），二次再结晶温度范围加热时间不足，二次再结晶不能完善发展，导致最终产品磁性能降低；对比例q2中采用常规高温退火工艺（一次保温工艺，1150～1230℃之间保温，800～1120℃之间不保温），二次再结晶温度范围加热时间不足，二次再结晶不能完善发展，导致最终产品磁性能降低；对比例q8中同样采用常规高温退火工艺（一次保温工艺，1150～1230℃之间保温，800～1120℃之间不保温），二次再结晶温度范围加热时间不足，二次再结晶不能完善发展，导致最终产品磁性能降低。
上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。