专利名称：一种电机用无取向电工钢的生产方法
技术领域：
本发明涉及电机用电工钢领域，特别涉及一种电机用无取向电工钢的生产方法。
背景技术：
近年来，随着高速电机的高效化和小型化取得进展，对无取向电工钢磁性能的要求越来越高，国外已在研究开发高磁感、低铁损的高效电机用冷轧无取向电工钢。显著影响无取向电工钢磁感和铁损的因素主要有成分、杂质含量、晶粒尺寸和晶粒取向。目前，对无取向电工钢中杂质含量和晶粒尺寸的控制已达到相当高的水平，想通过这两个因素的控制来提高无取向电工钢磁性能的潜力已不大。要进一步提高无取向电工钢的磁性能，只能通过成分调整和织构改善来实现。由于通过成分调整(即提高电工钢中硅铝的含量)来降低电工钢铁损的措施往往使电工钢的磁感降低，因此近年来人们逐渐把注意力放到了如何通过改善织构来提高无取向电工钢磁性能的研究上来，改善织构不仅可以降低电工钢铁损， 而且还可以提高电工钢磁感。到目前为止改善无取向电工钢织构的方法大体可以分为以下三类(1)通过促使热轧带中晶粒组织粗化来改善无取向电工钢的织构。(2)通过适量添加Sn、Sb、CU、Mn等元素来改善无取向电工钢的织构，其原因目前尚不清楚。(3)利用AlN的析出控制织构。申请号为200910083999. X的中国专利申请公开了一种高效电机用高磁感低铁损冷轧无取向硅钢及制造方法，其在硅钢中添加合金元素铜，并利用热轧带中析出的大量含铜化合物来改善冷轧无取向硅钢织构，最终获得的硅钢的性能为磁感应强度B5tl > 1. 7T，铁损P。< 4. OW/kg。但经实践发现，其不能在每次生产中都能稳定的获得上述性能，并且即使能稳定的获得上述性能，随着对电机要求的提高，上述性能已不能满足某些电机的使用需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电机用无取向电工钢的生产方法，该方法通过添加合金化元素来改善织构，进而提高硅钢的磁学性能。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下—种电机用无取向电工钢的生产方法，所述电工钢的以重量百分比计由下列组份组成为Mn 1. 0 1. 5%，Cr 0. 2 0. 4%，Al 0. 05 0. 08%, Si 1. 7 1. 9%，Cu 0. 05 0. 08 % ;Sb :0· 05 0. 08 %，Ce :0· 1 0. 4 % ;P 彡 0. 08 %，S 彡 0. 015 %，N (0. 008%, C 0. 004%，余量为Fe及不可避免的杂质，所述生产方法包括如下步骤1)采用洁净钢的冶炼工艺进行冶炼，并连铸成坯；2)将连铸成坯加热到1220 1250°C，并保温0. 5 1个小时；3)进行粗轧，控制终轧温度为1100°C以上，其累计压下率控制为70 80%，将带还车L至5 8mm ； 4)进行精轧，共轧制2 3个道次，将带坯轧至2 3mm，终轧温度控制在950°C以上；5)进行卷取，其卷取温度控制在570 590°C，然后冷却并酸洗，酸洗温度控制在 50 60 ；6)进行冷轧，单道次压下率控制在20 30%，最终轧至成品厚度；7)进行退火，退火温度控制在880 920°C，退火带材速度为30 40米/分钟， 退火在H2气氛中进行；8)按常规进行冷却、涂层及精整。各元素在本发明中的作用及机理本发明通过调整Si、Al、Cr、Mn元素的含量，通过研究Cr、Mn元素对磁性的贡献及对硅钢组织结构的影响，以(Cr+Mn)替代部分(Si+Al)作用，使得电工钢的冶炼轧制工艺性能好、铁损低、磁感高，并且改善耐蚀性和冲片性 。本发明通过添加Cu、Sb和Ce元素，三者在粗轧和精轧两个加热阶段联合作用， Cu+Sb+Ce主要依靠降低层错能来阻碍位错的交滑移运动、提高位错密度、抑制形变位错胞的形成并抑制向不利于磁性的{111}位向的转动而促进再结晶和再结晶有利织构的形成， 因此添加Cu、Sb和Ce元素后无取向硅钢再结晶组织发达和完善、有利织构组分多，改善了电工钢的磁性能。本发明的有益效果为1)如上所述，本发明通过添加两组合金元素，从两个方面改善电工钢的综合性能， 使得电工钢的加工性能、使用性能(包括磁学性能)优异。2)结合合金元素的调整，优化热轧和冷轧工艺参数，精确控制轧制温度和道次压下量，从而确保了上述调整成分的硅钢的性能能够更好的发挥使得其磁学性能更加优异 磁感应强度B5tl为1. 8 2. 0T，铁损P1.52· 3 2. 6ff/kg ；并且可使抗拉强度达到450 470。
具体实施例方式实施例一一种电机用无取向电工钢的生产方法，所述电工钢的以重量百分比计由下列组份组成为:Mn 1. 0%, Cr :0· 4%, Al :0· 05%, Si :1· 9%, Cu :0· 05% ；Sb :0· 08%, Ce :0. 1% ； P ^ 0. 08%, S:彡 0.015%，N ^ 0. 008%, C ^ 0. 004%，余量为 Fe 及不可避免的杂质， 所述生产方法包括如下步骤1)采用洁净钢的冶炼工艺进行冶炼，并连铸成坯；2)将连铸成坯加热到1220°C，并保温1个小时；3)进行粗轧，控制终轧温度为1100°C以上，其累计压下率控制为70 80%，将带辦L至5mm ；4)进行精轧，共轧制2 3个道次，将带坯轧至2mm，终轧温度控制在950°C以上；5)进行卷取，其卷取温度控制在570°C，然后冷却并酸洗，酸洗温度控制在60°C ；6)进行冷轧，单道次压下率控制在20 30%，最终轧至成品厚度；7)进行退火，退火温度控制在880°C，退火带材速度为40米/分钟，退火在H2气氛中进行；8)按常规进行冷却、涂层及精整。
实施例二一种电机用无取向电工钢的生产方法，所述电工钢的以重量百分比计由下列组份组成为:Mn 1. 5%, Cr :0· 2%, Al :0· 08%, Si :1· 7%, Cu :0· 08% ；Sb :0· 05%, Ce :0· 4% ； P 彡 0. 08%, S ^ 0. 015%, N ^ 0. 008%, C ^ 0. 004%，余量为 Fe 及不可避免的杂质， 所述生产方法包括如下步骤 1)采用洁净钢的冶炼工艺进行冶炼，并连铸成坯；2)将连铸成坯加热到1250°C，并保温0. 5个小时；3)进行粗轧，控制终轧温度为1100°C以上，其累计压下率控制为70 80%，将带坯轧至8mm ；4)进行精轧，共轧制2 3个道次，将带坯轧至3mm，终轧温度控制在950°C以上；5)进行卷取，其卷取温度控制在590°C，然后冷却并酸洗，酸洗温度控制在50°C ；6)进行冷轧，单道次压下率控制在20 30%，最终轧至成品厚度；7)进行退火，退火温度控制在920°C，退火带材速度为30米/分钟，退火在H2气氛中进行；8)按常规进行冷却、涂层及精整。实施例三一种电机用无取向电工钢的生产方法，所述电工钢的以重量百分比计由下列组份组成为Mn 1. 2%, Cr :0· 3%, Al :0· 07%, Si :1· 8%, Cu :0· 065% ；Sb :0· 75%, Ce :0· 25% ； P 0. 08%, S 彡 0. 015%, N ^ 0. 008%, C ^ 0. 004%，余量为 Fe 及不可避免的杂质， 所述生产方法包括如下步骤1)采用洁净钢的冶炼工艺进行冶炼，并连铸成坯；2)将连铸成坯加热到1235°C，并保温1个小时；3)进行粗轧，控制终轧温度为1100°C以上，其累计压下率控制为70 80%，将带坯轧至6mm ；4)进行精轧，共轧制2 3个道次，将带坯轧至2. 5mm,终轧温度控制在950 V以上；5)进行卷取，其卷取温度控制在580°C，然后冷却并酸洗，酸洗温度控制在55°C ；6)进行冷轧，单道次压下率控制在20 30%，最终轧至成品厚度；7)进行退火，退火温度控制在900°C，退火带材速度为35米/分钟，退火在H2气氛中进行；8)按常规进行冷却、涂层及精整。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1. 一种电机用无取向电工钢的生产方法，其特征在于，所述电工钢的以重量百分比计由下列组份组成为Mn:1.0 1.5%，Cr:0.2 0.4%，Al 0. 05 0. 08 %, Si 1. 7 1. 9%，Cu 0. 05 0. 08% ；Sb 0. 05 0. 08%, Ce 0. 1 0. 4% ；P 彡 0. 08%, S ^ 0. 015%,N^ 0. 008%,C ^ 0. 004%，余量为Fe及不可避免的杂质，所述生产方法包括如下步骤1)采用洁净钢的冶炼工艺进行冶炼，并连铸成坯；2)将连铸成坯加热到1220 1250°C，并保温0.5 1个小时；3)进行粗轧，控制终轧温度为1100°C以上，其累计压下率控制为70 80%，将带坯轧至5 8mm ；4)进行精轧，共轧制2 3个道次，将带坯轧至2 3mm，终轧温度控制在950°C以上；5)进行卷取，其卷取温度控制在570 590°C，然后冷却并酸洗，酸洗温度控制在50 60 0C ；6)进行冷轧，单道次压下率控制在20 30%，最终轧至成品厚度；7)进行退火，退火温度控制在880 920°C，退火带材速度为30 40米/分钟，退火在H2气氛中进行；8)按常规进行冷却、涂层及精整。
全文摘要
本发明公开了一种电机用无取向电工钢的生产方法，本发明的电工钢通过添加Si、Al、Cr、Mn元素，使得电工钢的冶炼轧制工艺性能好、铁损低、磁感高，并且改善耐蚀性和冲片性；通过添加Cu、Sb和Ce元素使无取向硅钢再结晶组织发达和完善、有利织构组分多。结合合金元素的调整，优化热轧和冷轧工艺参数，精确控制轧制温度和道次压下量，从而确保了上述调整成分的硅钢的性能能够更好的发挥使得其磁学性能更加优异磁感应强度B50为1.8～2.0T，铁损P1.52.3～2.6W/kg；并且可使抗拉强度达到450～470。
文档编号C21D8/12GK102383046SQ201110342999
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者沈敬栋 申请人:江苏昊达有限责任公司