一种高效生产高磁感取向硅钢的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属钢铁冶金领域，具体涉及在织构控制技术基础上的一种高效生产高磁感 取向硅钢的方法。
【背景技术】
[0002] 晶粒取向一致的组织称为织构，具有{110}〈001>晶粒取向的组织称为高斯织构。 取向硅钢是易磁化的{100}或〈〇〇1>方向平行于轧制方向，{110}晶面平行于轧制平面，含 硅量3%左右的电工钢，多用于电能传输领域，是电力、电子和军事工业不可缺少的重要金 属功能材料。
[0003] 取向硅钢制备一直致力于由高温（1400°c左右）加热板坯向低温加热板坯 (< 1280°C )的转变，采取各种措施弥补抑制剂的不足，最终获得完整的二次再结晶组织、 高磁性和低铁损值。
[0004] 目前，低温生产取向硅钢的方法包括：（1)加 Bi (0.0005%~0.05%)元素，可有效 降低板坯加热温度[1] ;(2)降低S含量（<0.007%)，提高此、？含量，可使加热温度可降低到 1150~1200°C [2] ; (3)加锡（0. 03%~0. 15%)或锑（0. 02%~0. 08%)元素，适量的锡或锑在 1150~1200°〇加热时可完全固溶，加强抑制能力[2];(4)控制41 1；(>0.01%)和叭〈0.003%) 含量，同时为弥补抑制剂不足，在最终退火发生二次再结晶之前进行渗氮处理，渗N量为 150~300ug/g并且控制脱碳退火后初次晶粒的平均粒径为18~30um，使得以后的二次再 结晶完善，B 8商[2][3]。
[0005] [1]Takashima, Kunihide. Grain-oriented steel sheet and material having very high magnetic flux density and method of manufacturing same. Inc. Cl; :C21D8/12. EP0588342al. 1994. 03. 23 ；
[0006] [2]何忠治编著·电工钢·北京：冶金工业出版社，1996, 796, 802~803, 811~ 813, 839 ~840 ;
[0007] [3]小松肇等.磁束密度〇高^ 一方向性硅素钢板〇制造方法.Int. Cl; :C21D8/12.日本公开特许公报.特公昭62-40315. 1987. 02. 2。
[0008] 以上文献或专利是在抑制剂控制技术的基础上产生的一套制备取向硅钢方法，旨 在通过调整成分降低板坯加热工艺，为弥补抑制不足，通过添加单元素抑制剂或后天弥补 元素含量的方式，加强抑制剂以获得良好的磁性能。
[0009] 在低温加热温度时，钢中存在的Al、Mn、S和N等抑制剂形成元素不能固溶，引发 二次再结晶不完善、磁性不良问题，如在脱碳退火后二次再结晶之前的某一工序中进行渗N 处理，则增加了工艺处理难度，且成本增加。
[0010] 发明目的
[0011] 本发明的目的在于提供一种商品质商磁感取向娃钢的方法，以生广低成本、商品 质的高磁感取向硅钢。其方法的核心技术在于织构控制技术，通过控制中间态织构组分来 完成最后的二次再结晶，其要点在于：（1)减量化的成分设计；（2)板坯低温加热工艺；（3) 经匹配的热轧工艺、常化冷却工艺和一次冷轧工艺。
[0012] 本发明的设计主导思想为：
[0013] (1)采用减量化的成分设计，仅采用31、(：、111、？、5、418^元素，不添加其它合金 元素，即可满足中间状态高斯织构的控制要求；
[0014] (2)采用板坯低温加热及热轧"3+1"粗轧模式，即可析出MnS和AlN合适的粒子数 量和粒子尺寸，保证在二次再结晶时，除高斯晶粒外，抑制其它织构晶粒长大的能力，同时 降低加热温度可节省大量能源，降低板坯氧化烧损及表面缺陷；
[0015] (3)采用一次冷轧法工艺路线，控制中间态织构组分以完成最终二次再结晶，同时 缩短了制备工艺流程，大幅度提高了成材率。
[0016] 三者结合，通过控制高斯织构组分在中间工序的转变，以稳定、高效的生产高磁 感取向硅钢。
[0017] 本发明的具体方法如下：
[0018] 1、工艺流程
[0019] 冶炼一连铸一热乳一常化一酸洗一冷乳一脱碳退火及涂MgO -高温退火一绝缘 涂层及热拉伸平整退火，
[0020] 2、工艺参数
[0021] 2.1 冶炼
[0022] 采用减量化的化学成分，仅采用C、Si、Mn、P、S、N、Als的有效配合，不添加其它任 何兀素，化学成分见表1。
[0023] 表1高磁感取向硅钢化学成分（wt. %)
[0024]
【主权项】
1. 一种高效生产高磁感取向硅钢的方法，包括冶炼一连铸一热轧一常化一酸洗一冷轧 -脱碳退火及涂MgO-高温退火一绝缘涂层及热拉伸平整退火工艺，其特征在于，具体工 艺如下： 1) 冶炼 采用减量化的化学成分，其化学成分按重量百分比为，C:0. 04~0. 07,Si:2. 5~3. 5，Mn:0? 05 ~0? 10,P:彡 0? 01，S:0? 02 ~0? 03,Als:0? 015 ~0? 020,N:0. 005 ~0? 009 ; 2) 连铸 钢水在过热度小于30°C时浇注，板坯厚为200~250mm; 3) 热轧工艺 板坯在加热炉中加热到1100~1150°C，保温时间120~240min; 粗轧模式为"3+1"，即粗轧在2架粗轧机上进行，由第一架粗轧机轧制3道次，第二架粗 乳机乳制1道次，中间述厚度为38~45mm; 精轧初轧温度为1000~1050°C，终轧温度为850~900°C，最终获得2. 0~2. 5mm的 热轧板； 4) 常化工艺 热轧板在1100~1120°C下，保温1. 5~2.Omin，在彡15s内空冷到900~940°C，再在 该温度条件下保温60s，保温后的冷却采用分段控制； 5) 冷轧工艺 酸洗后常化板进行4~5道次轧制；第1道次采用闭油轧制，道次压下率控制在30%~ 40%，冷轧总压下率为80%~90% ; 6) 脱碳退火及MgO涂层工艺 保护气氛体积比为10%~30%的H2，其余为N2，加湿温度为50~70°C，脱碳退火采用 二段式脱碳退火工艺，即第1段在840~880°C下保温50~70s，第2段在800~840°C下 保温5~7min，涂敷MgO涂层经500~600°C干燥烧结后卷取； 7) 高温退火工艺 涂层后脱碳退火板在纯N2保护气氛下以50~KKTC/h速度升到600~650°C，再在 体积比为75%的H2和25%N2保护气氛下保温I. 0~I. 5h，之后以20~25°C/h速度升到 1200°C，其中在900~950°C换纯H2保护气氛；在1200°C保温20~40h，之后以50°C/h降 至Ij800°C，在体积比为75%的H2和25%的N2保护气氛下降温到700°C，断电后换成纯N2保 护气氛，随炉冷到< 300°C出炉； 8) 绝缘涂层及热拉伸平整工艺 涂绝缘层后高温退火板在500°C以下烘干并在约800~900°C、体积比为10%~20%的H2，其余为N2保护气氛下经0. 25%~0. 75%伸长率的热拉伸平整退火。
2. -种高效生产高磁感取向硅钢的方法，其特征在于，所述常化工艺中冷却采用分段 控制：在40~80°C的喷淋水温下，以40~50°C/s的冷速冷却到600°C，以30~40°C/s 的冷速冷却到400°C，以10~20°C/s的冷速冷却到100°C及以下。
【专利摘要】本发明公开一种高效生产高磁感取向硅钢的方法，包括冶炼→连铸→热轧→常化→酸洗→冷轧→脱碳退火及涂MgO→高温退火→绝缘涂层及热拉伸平整退火工艺，钢水过热度小于30℃时浇注，板坯在加热炉中加热到1100～1150℃，粗轧模式为“3+1”，精轧初轧温度为1000～1050℃，终轧温度为850～900℃，常化工艺冷却采用分段控制；冷轧工艺道次压下率控制在30%～40%，脱碳退火采用二段式脱碳退火工艺，高温退火采用N2与H2分段保护气氛；本发明优点及效果在于：不添加任何微量元素，降低成本；低温加热铸坯，节能降耗，降低表面缺陷；铸坯氧化减少，提高成材率；减少热轧粗轧道次，防止热轧温度过快降低；采用本发明的硅钢产品磁性能稳定且磁感提高。
【IPC分类】C22C38-06, C21D8-12
【公开号】CN104726668
【申请号】CN201310723290
【发明人】蒋奇武, 张海利, 金文旭, 游清雷, 付勇军, 张静, 贾志伟, 庞树芳, 王晓达, 苏皓璐, 李莉, 李雪彦
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月23日