一种定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度在1120～1250℃，加热时间为0.4～2.5h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品；该定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，采用了薄板坯连铸连轧工艺，电工钢的生产成本低；通过合理控制钢种成分配比，电工钢成品的磁性能优异，铁损P1.5/50≤4.9W/Kg，磁感B5000≥1.72T，磁各向异性≤20%，能满足定频压缩机的使用需求，提高其工作效率。
【专利说明】一种定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无取向电工钢生产领域，具体涉及一种定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法。
【背景技术】
[0002]压缩机广泛用于空调、冰箱的制造中。定频压缩机是指压缩机以50Hz频率转动的，以电机的转和停来控制温度，也就是依靠其不断地“开、停”来调整温度。定频压缩机的一开一停之间容易造成温度忽冷忽热，并消耗较多电能，这就要求用于制造定频压缩机的冷轧无取向电工钢具有高磁感、低铁损的磁特性。
[0003]目前用于制造定频压缩机的铁芯材料基本都是含Si量在0.9~1.1%的冷轧无取向电工钢，其铁损Pum—般为5.1~5.5W/kg，磁感B5_为1.69~1.71T。由于提升定频压缩机产品能效比及压缩机制造工艺的要求，压缩机行业提出了铁损P,5/5。( 5.0W/kg，磁感B5cicici≥1.71T的冷轧无取向电工钢需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种满足定频压缩机使用需求，磁性能优良、铁损低的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0006]该定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法,钢水连续烧铸成厚度60~90_的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度在1120~1250°C，加热时间为0.4~2.5h ;薄板还再经热轧制成2.0~2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。
[0007]薄板坯的化学成分重量百分比:C ( 0.01,0.7≤Si≤1.2,0.2≤Mn≤0.5，
0.04 ≤ P ≤ 0.10,0.1 ≤ Als ≤ 0.4，S ≤ 0.006，N ≤ 0.006，Ti ( 0.008，Zr ( 0.008，
Cu ( 0.02，其余为Fe及不可避免的杂质，其中的Mn、S、Als和N含量满足Mn/S≥65，Als/N ≥ 45。
[0008]薄板坯热轧的终轧温度在820~910°C，卷取温度在620~700°C。
[0009]热轧板酸洗采用盐酸酸洗，酸洗温度控制在60~90°C
[0010]冷轧采用4~6道次轧制，冷轧的总压下率在75~80%。
[0011]退火在连续退火炉中进行，退火温度为700~850°C，保温时间为I~4min，炉内露点控制在10~38°C。
[0012]涂层采用半有机厚涂层，涂层膜重控制在1.2~2.4g/m2。
[0013]电工钢带成品的铁损P1^5tl ( 4.9W/Kg，磁感B5qqq≥1.72T，磁各向异性≤20%。
[0014]电工钢带成品经氮气保护下，750°C *2h的消除应力退火后，铁损P1^5tl ( 4.3W/Kg,磁感B5qqq≥1.71T,磁各向异性< 15%。
[0015]薄板坯各化学成分的作用如下:[0016]C:钢中的C含量控制在≤0.01%，C是强烈阻碍晶粒长大的元素，引起铁损增加和磁时效，超过0.01%将给连续退火的脱碳带来严重负担。
[0017]S1:0.7%≤Si ≤ 1.2%，Si是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素，超过
1.2%将使电工钢磁感降低，难以满足B5_≥1.72T的要求；若Si含量小于0.7%，则铁损P1.s/so将难以满足≤4.9ff/Kg的要求。
[0018]Mn:0.2%≤Mn≤0.5%, Mn不但能够提高钢带的电阻率，降低铁损之作用，而且Mn还改善钢带的冷轧性能，均匀成品钢带的组织。若Mn低于0.2%,电工钢的磁性能不良,若Mn高于0.5%，电工钢的冶炼成本增加，经济性不佳。
[0019]P:0.04%≤P≤0.10%, P对无取向电工钢钢带的脆化作用较大，随着Si+Al含量的升高，这种脆化作用更强#含量低于0.04%，钢板的加工性不良，冲片毛刺大，但若P含量超过0.1%反而使钢板冷加工性劣化。
[0020]Als:0.1% ^ Als ( 0.4%, Al是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素之一，若低于0.1%，电工钢的磁性能不良，而超过0.4%，电工钢的冶炼成本增加，且钢板加工性劣化，磁感降低。
[0021]S:0.006%以下，超过0.006%将使MnS等S化物析出量大大增加，强烈阻碍晶粒长大，铁损劣化。
[0022]N:0.006%以下，超过0.006%将使AlN等氮化物析出量大大增加，强烈阻碍晶粒长大，铁损劣化。
[0023]T1、Zr:均小于0.008%, T1、Zr对无取向电工钢的电磁性能影响很大，强烈阻碍晶粒长大，尤其大幅度提高铁损，原则上钢中T1、Zr含量越低越好，但从炼钢成本和可操作性的角度，钢中的T1、Zr含量应控制在0.008%以下。
[0024]Cu:0.02%以下，对于冷轧无取向电工钢，若Cu超过0.02%，在热轧过程中会形成大量CuS析出物，使电工钢磁性能降低。
[0025]Mn/S比:≥65，若Mn/S比小于65，则无取向电工钢中MnS析出物粒径细小，对电工钢磁性能有恶化作用。
[0026]Als/N比:≥45，若Als/N比小于45，则无取向电工钢中AlN析出物粒径细小，使电工钢磁性能降低。
[0027]本发明的优点在于:本发明采用薄板坯连铸连轧工艺，铸坯不经冷却而直接均热后热轧，生产节奏紧凑、节约热能，生产成本较低；通过合理的成分设计及生产工艺参数控制，保证了成品板具有良好的磁性能，电工钢成品的磁性能优异，铁损Pl.5/50 ≤4.9W/Kg，磁感B5000 ≥ 1.72T，磁各向异性≤ 20%，能满足定频压缩机的使用需求，提高其工作寿命。下游用户采用本发明的电工钢经消除应力退火后的铁损Pl.5/50 ≤ 4.3W/Kg，磁感B5000≥1.71T，磁各向异性≤15%。
【具体实施方式】
[0028]下面通过对最优实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0029]实施例1
[0030]该定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度90mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1200°C，加热时间为0.5h ；再经热轧制成2.0mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗、冷轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。
[0031]薄板坯的化学成分重量百分比为C:0.0030，S1:0.92，Mn:0.3，P:0.07，Als:
0.35，S:0.0045，N:0.0042，T1:0.0030，Zr:0.0025，Cu:0.015，其余为 Fe 及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为890°C，卷取温度为620°C ;盐酸酸洗温度为85°C ;冷轧5道次轧至
0.5mm厚度，总压下率为75% ;退火温度为820°C，保温时间2.5min，炉内露点为30°C ;半有机厚涂层的膜重为1.3g/m2。
[0032]经上述工艺制成的电工钢成品的铁损Pu。为4.8W/Kg，磁感B5_为1.73T，磁各向异性为12.5%。经N2保护、750°C *2h的消除应力退火后，电工钢的铁损PL5/50为4.2ff/Kg,磁感B5qqq为1.73T，磁各向异性9.5%。
[0033]实施例2
[0034]该定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度60mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1180°C，加热时间为Ih ;再经热轧制成2.5mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗、冷轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。
[0035]薄板坯的化学成分重量百分比为C:0.0085，S1:1.05，Mn:0.28，P:0.09，Als:0.31，S:0.0032，N:0.0028，T1:0.0045，Zr:0.0030，Cu:0.012，其余为 Fe 及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为860°C，卷取 温度为690°C ;盐酸酸洗温度为80°C ;冷轧6道次轧至0.5mm厚度，总压下率为80% ;退火温度为790°C，保温时间3.0min，炉内露点为38°C ;半有机厚涂层的膜重为2.4g/m2。
[0036]经上述工艺制成的电工钢成品的铁损Pu。为4.5W/Kg，磁感B5_为1.72T，磁各向异性为13.2%。经N2保护、750°C *2h的消除应力退火后，电工钢的铁损PL5/50为3.9ff/Kg,磁感B5qqq为1.72T，磁各向异性10.2%。
[0037]实施例3
[0038]该定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度70mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1150°C，加热时间为0.5h ；再经热轧制成2.5mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗、冷轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。
[0039]薄板坯的化学成分重量百分比为C:0.0062，S1:1.20，Mn:0.32，P:0.08，Als:
0.40，S:0.0025，N:0.0031，T1:0.0055，Zr:0.0015，Cu:0.010，其余为 Fe 及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为870°C，卷取温度为700°C ;盐酸酸洗温度为82°C ;冷轧6道次轧至
0.5mm厚度，总压下率为80% ;退火温度为850°C，保温时间2.5min，炉内露点为31°C ;半有机厚涂层的膜重为2.0g/m2。
[0040]经上述工艺制成的电工钢成品的铁损Pum为4.4W/Kg，磁感B5_为1.72T，磁各向异性为12.5%。经N2保护、750°C *2h的消除应力退火后，电工钢的铁损PL5/50为3.7ff/Kg,磁感B5qqq为1.71T，磁各向异性10.5%。
[0041]实施例4
[0042]该定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度75mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1130°C，加热时间为Ih ;再经热轧制成2.5mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗、冷轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电
工钢带成品。
[0043]薄板坯的化学成分重量百分比为C:0.0032，S1:0.98，Mn:0.30，P:0.04，Als:
0.25，S:0.0030，N:0.0035，T1:0.0035，Zr:0.0015，Cu:0.009，其余为 Fe 及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为870°C，卷取温度为650°C ;盐酸酸洗温度为75V ;冷轧6道次轧至
0.5mm厚度，总压下率为80% ;退火温度为850°C，保温时间2.5min，炉内露点为10°C ;半有机厚涂层的膜重为1.8g/m2。
[0044]经上述工艺制成的电工钢成品的铁损Pu。为4.8W/Kg，磁感B5_为1.72T，磁各向异性为12.5%。经N2保护、750°C *2h的消除应力退火后，电工钢的铁损PL5/50为4.1ff/Kg,磁感B5qqq为1.72T，磁各向异性9.5%。
[0045]实施例5
[0046]该定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度80mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1120°C，加热时间为2.5h ；再经热轧制成2.2mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗、冷轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。
[0047]薄板坯的化学成分重量百分比为C:0.0025，S1:1.00，Mn:0.50，P:0.10，Als:0.15，S:0.0055，N:0.0020，T1:0.0065，Zr:0.0010，Cu:0.005，其余为 Fe 及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为910°C，卷取温度为620°C ;盐酸酸洗温度为70°C ;冷轧5道次轧至0.5mm厚度，总压下率为77.3% ;退火温度为750°C，保温时间4.0min，炉内露点为10°C ;半有机厚涂层的膜重为1.6g/m2。
[0048]经上述工艺制成的电工钢成品的铁损Pu。为4.7W/Kg，磁感B5_为1.73T，磁各向异性为10.8%。经N2保护、750°C *2h的消除应力退火后，电工钢的铁损Pl 5750为4.2ff/Kg,磁感B5qqq为1.73T，磁各向异性10.5%。
[0049]显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:钢水连续浇铸成60~90mm厚度的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度在1120~1250°C,加热时间为0.4~2.5h ;薄板还再经热轧制成2.0~2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。
2.如权利要求1所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:薄板坯的化学成分重量百分比:C≤0.01，0.7≤Si≤1.2,0.2 ≤ Mn≤0.5,0.04 ≤ P ≤ 0.10，0.1 ≤ Als ≤ 0.4，S ≤ 0.006，N ≤ 0.006，Ti ≤ 0.008，Zr ≤ 0.008，Cu ≤ 0.02，其余为 Fe及不可避免的杂质，其中的Mn、S、Als和N含量满足Mn/S ≤ 65，Als/N≤45。
3.如权利要求1或2所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:薄板坯热轧的终轧温度在820~910°C，卷取温度在620~700°C。
4.如权利要求3所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:热轧板酸洗采用盐酸酸洗，酸洗温度控制在60~90°C
5.如权利要求4所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:冷轧采用4~6道次轧制，冷轧的总压下率在75~80%。
6.如权利要求5所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:退火在连续退火炉中进行，退火温度为700~850°C，保温时间为I~4min，炉内露点控制在10 ~38°C。
7.如权利要求6所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:涂层采用半有机厚涂层，涂层膜重控制在1.2~2.4g/m2。
8.如权利要求7所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:电工钢带成品的铁损P1Mcl ≤ 4.9W/Kg，磁感B5cicici≤1.72T，磁各向异性≤20%。
9.如权利要求8所述的定频压缩机用冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于:电工钢带成品经氮气保护下，750°C *2h的消除应力退火后，铁损P1≤5tl ≤ 4.3W/Kg，磁感B5000≤1.71T，磁各向异性≤15%。
【文档编号】C22C38/16GK103526001SQ201310438623
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】孙致平, 王立涛, 董梅, 朱涛, 沈新玉, 裴陈新, 裴英豪, 何峰, 武战 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司