一种电机铁芯用无取向硅钢板的制备方法与流程

本发明涉及一种钢板的制造方法，特别是涉及一种电机铁芯用无取向硅钢板的制备方法。

背景技术

发电机和大型电动机用的铁芯材料，一般使用低铁损的高牌号无取向硅钢，要求在轧面内所有方向上易磁化，磁性的各项异性小。硅钢板的磁性受晶体学方向的影响，为了得到好的磁性，需要易磁化轴平行于钢板表面。

近年来，随着节能减排要求的不断提高，电机的效率也不断提高，要求使用更高级别的无取向硅钢板，就必须降低无取向硅钢的铁损，而控制晶体取向以改善磁性，是降低无取向硅钢铁损的重要手段。比如水轮机一般要求p15/50在2.6w以下。这种高牌号的无取向硅钢，一直以材料成分、工艺为研究重点。但通过成分调整来降低硅钢的铁损必定是有限度的，目前已基本走到尽头。

日本川崎制铁专利特开平5-33062“无取向硅钢的制造方法”，采用热轧后退火及冷轧后退火并加磁场的方法，获得了较低铁损的硅钢，但在生产中实施附加磁场比较困难。

日本川崎制铁专利特开2000-309859“轧面内平均磁性优良的硅钢制造方法”，采用热轧后在保护性气氛下常化处理，然后急冷，在非室温下进行冷轧，最后在保护气氛下进行再结晶脱碳和退火处理，获得磁性均匀的无取向硅钢。这种方法工艺比较复杂，成本高。

无取向硅钢在生产过程中要经过热轧、常化以及冷轧和再结晶退火等阶段，其中冷轧是无取向硅钢生产中的重要环节，冷轧与热轧的区别在于变形前材料没有加热，变形温度远低于再结晶温度。冷轧质量的好坏对再结晶组织及织构有重要的影响，进而对最终成品的磁性能产生影响。通过改善冷轧工艺获得理想的冷轧织构组分是人们长期关注的课题，由于冷轧板内的变形晶粒的晶体取向的不同，再结晶速度会有显著的不同，织构组分也有所不同，织构分布及各组分强度对冷轧无取向硅钢的磁性能具有显著影响。因此，对异步轧制无取向硅钢进行研究，异步轧制的非对称性，板内存在搓轧区，另外利用异步轧制具有轧制压力低，轧制精度高等特点，对无取向硅钢在不同压下量和速比进行轧制，制备具有理想冷轧织构的无取向硅钢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电机铁芯用无取向硅钢板的制备方法，本发明的轧制方法能够保证获得理想的织构组分，适用于无取向硅钢的冷轧生产，满足无取向硅钢高磁感、低铁损发展的要求，能够制备具有理想冷轧织构组分的高牌号无取向硅钢。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电机铁芯用无取向硅钢板的制备方法，所述方法包括以下制备过程：

首先在四辊轧机上，通过改变上辊齿轮的齿数，调整上辊的转数，从而改变上下辊的转数比，实现异步轧制；上轧辊为慢速辊，下轧辊为快速辊，异步轧制速比为上辊齿数除以下辊齿数的比值，用i表示，齿轮的齿数用z表示，下角标分别表示上辊齿轮和下辊齿轮；速比通过如下方法改变，具体调整方法为下辊齿轮固定不变，选择齿数为z下=16的齿轮；上辊齿轮的更换，通过选择不同齿数的齿轮来实现，分别选择z上=17、z上=19、z上=20、z上=21，从而达到调整速比的目的，异步轧制速比分别为i＝1.06、i＝1.19、i＝1.25、i＝1.31四个速比；通过控制压下率，进行不同压下量的异步轧制，冷轧后板厚分别为1.8mm，1.4mm，1.0mm，0.5mm，0.35mm；然后用线切割加工方法对不同压下率的板材进行加工取样，织构测定在衍射仪进行，选择co靶作为辐射源，管电压为35千伏，管电流为40毫安；测试110、200、211极图，数据采集由计算机自动完成，利用专业织构软件进行数据处理，即可。

所述的一种电机铁芯用无取向硅钢板的制备方法，所述压下率分别控制为18%、36%、55%、77%、84%。

所述的一种电机铁芯用无取向硅钢板的制备方法，所述原材料选取厚为2.2mm的无取向硅钢常化板材，冷轧方向始终与原始板材的轧制方向一致。

所述的一种电机铁芯用无取向硅钢板的制备方法，所述样品尺寸为20毫米×18毫米。

本发明弄清不同速比下，冷轧织构组分，明确了最佳压下量，有利于提高硅钢的磁性。

附图说明

图1（a）为速比i=1.06时，压下率为18%的织构变化图；

图1（b）为速比i=1.06时，压下率为36%的织构变化图；

图1（c）为速比i=1.06时，压下率为55%的织构变化图；

图1（d）为速比i=1.06时，压下率为77%的织构变化图；

图1（e）为速比i=1.06时，压下率为84%的织构变化图；

图2（a）为速比i=1.19时，压下率为18%的织构变化图；

图2（b）为速比i=1.19时，压下率为36%的织构变化图；

图2（c）为速比i=1.19时，压下率为55%的织构变化图；

图2（d）为速比i=1.19时，压下率为77%的织构变化图；

图2（e）为速比i=1.19时，压下率为84%的织构变化图；

图3（a）为压下率为77%时，速比1.06时轧制得到的快辊侧织构组分变化图；

图3（b）为压下率为77%时，速比1.19时轧制得到的快辊侧织构组分变化图；

图3（c）为压下率为77%时，速比1.25时轧轧制得到的快辊侧织构组分变化图；

图3（d）为压下率为77%时，速比1.31时轧制得到的快辊侧织构组分变化图；

图4（a）为压下率为77%时，速比1.06时轧制得到的慢辊侧织构组分变化图；

图4（b）为压下率为77%时，速比1.19时轧制得到的慢辊侧织构组分变化图；

图4（c）为压下率为77%时，速比1.25时轧制得到的慢辊侧织构组分变化图；

图4（d）为压下率为77%时，速比1.31时轧制得到的慢辊侧织构组分变化图；

图5为恒φ=45°odf截面图中织构组分位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

异步轧制速比为上辊齿数除以下辊齿数的比值，用i表示，齿轮的齿数用z表示，下角标分别表示上辊齿轮和下辊齿轮。下辊齿轮固定不变，选择齿数为z下=16的齿轮，上辊齿轮选择齿数z上=17的齿轮，控制轧机上辊齿数以改变速比，速比i=1.06，将厚度为2.2mm的质量分数为3%硅的高牌号无取向硅钢常化板材，以压下率分别为18%、36%、55%、77%、84%进行轧制，得到不同厚度的冷轧板材，然后用线切割加工方法对不同压下率的板材进行加工取样，样品尺寸为20毫米×18毫米，织构测定在衍射仪进行，选择co靶作为辐射源，管电压为35千伏，管电流为40毫安。测试110、200、211极图，数据采集由计算机自动完成，利用专业织构软件进行数据处理，得到odf图，从而可知样品的织构组分，从附图1中可以看出，在压下率为77%时，得到了理想的织构组分。

实施例2：

异步轧制速比为上辊齿数除以下辊齿数的比值，用i表示，齿轮的齿数用z表示，下角标分别表示上辊齿轮和下辊齿轮。下辊齿轮固定不变，选择齿数为z下=16的齿轮，上辊齿轮选择齿数z上=19的齿轮，控制轧机上辊齿数以改变速比，速比i=1.19，将厚度为2.2mm的质量分数为3%硅的高牌号无取向硅钢常化板材，以压下率分别为18%、36%、55%、77%、84%进行轧制，得到不同厚度的冷轧板材，然后用线切割加工方法对不同压下率的板材进行加工取样，样品尺寸为20毫米×18毫米，织构测定在衍射仪进行，选择co靶作为辐射源，管电压为35千伏，管电流为40毫安。测试110、200、211极图，数据采集由计算机自动完成，利用专业织构软件进行数据处理，得到odf图，从而可知样品的织构组分，从附图2中可以看出，在压下率为77%时，得到了理想的织构组分。

从图1和图2可以看出，随着压下率的提高，当压下率达到77%时，织构组分逐渐稳定，出现较强的r织构组分。因此，确定在压下率为77%时，进行不同速比下进行异步轧制实验。图3是在压下率为77%时，不同速比下轧制得到的织构组分变化，图4是在压下率为77%时，不同速比下轧制得到的织构组分变化。恒φ=45°odf截面图中织构组分位置示意图见附图5。根据图5可以判定图3快辊侧主要织构组分为{111}面平行于轧面的r织构、反高斯织构{001}<110>，在r织构组分中，{111}<112>组分最强。根据图5可以判定图4慢辊侧织构组分和图3快辊侧织构组分相同，只是慢辊侧强度高于快辊侧。