本发明涉及一种硅钢板及其制备方法。
背景技术：
硅钢主要用于各种电机和变压器的铁芯，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要功能材料。硅钢产品制造工艺和设备复杂，成分要求严格，杂质含量要求极低，制造工序长和影响性能的因素多。
影响硅钢磁性的因素主要有：主要化学成分、晶体织构、杂质、夹杂物、内应力、晶粒尺寸、钢板厚度、表面状态等。硅钢的导磁率越高就意味着它的磁化能力越强，制造的电机效率就越高。
一般，钢铁企业主要通过控制合金成分和生产工艺来保证硅钢产品具备优良的导磁性能。提高主要合金元素如硅、铝等含量虽然可以明显提高材料的电阻率，使晶粒尺寸增大，但同时使硅钢材料的机械强度升高，材料脆性增加，增加冷轧的难度；钢板在冷轧时易断带，使生产的成材率降低，因此单纯通过调整合金元素提高硅钢磁性的方式已经不能同时满足硅钢性能提升与高生产率的要求。
提高钢质的纯净度也是硅钢研究者提出的主要思路。钢中杂质元素和夹杂物使点阵发生畸变。在夹杂周围位错密度增高，引起比自身体积大许多倍的内应力场，导致静磁能和磁弹性能增高，磁畴结构发生变化，畴壁不易移动，磁化困难。近年来，杂质元素的进一步降低主要依靠炼钢技术的发展而实现的。
随着电机产品高效节能要求的提升，对硅钢产品磁性能的要求也越来越高，因此需要考虑除对硅钢的合金成分、杂质元素等进行控制来提升磁性的其它方法，使硅钢材料的导磁率得到进一步的提升。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种硅钢板及其制备方法，通过控制合金成分与热轧温度来生产高导磁率的硅钢板。
本发明采取的技术方案为：
一种硅钢板，包括以下重量百分比的化学成分：c≤0.010％；si：0.50％～1.70％；mn：0.15％～0.55％；p≤0.15％；s≤0.005％；als：0.10％～0.50％；其它杂质元素：≤200ppm。
进一步地，所述硅钢板的化学成分及重量百分比优选为：c≤0.003％；si：0.76％～1.20％；mn：0.16％～0.31％；p≤0.15％；s≤0.003％；als：0.16％～0.32％。
本发明还提供了所述硅钢板的制备方法，铸坯经加热炉再加热热轧后得到热轧板、热轧板经常化处理、酸洗、冷轧、退火、分卷制备得到硅钢板。
在铸坯制备工艺中，钢水过热度控制在20～35℃；采用优化后的非正弦结晶器振动曲线和二冷曲线；结晶器保护渣为硅钢专用的超低c保护渣；板坯厚度230～250mm；连铸拉速控制在1.0～1.5m/min；浇铸过程中采用全保护浇铸技术，防水口堵塞和防止增c、增n。
在热轧板制备工艺中，加热炉加热温度为1100～1180℃，终轧温度890～950℃；卷曲温度720～780℃。
在热轧板制备工艺中，压下制度为：前2机架相对压下率≥30％；第3～5机架20～45％；第6机架≤35％；第7机架≤20％。
在热轧板制备工艺中，采用机架间冷却、f1～f2和f2～f3的二次除鳞，后段冷却为层流冷却。
在冷轧工艺中，将厚度为2.5mm的硅钢热轧板通过6道次轧至0.5mm。
在退火工艺中，退火温度为820-880℃，退火速度为100m/min。
通过在合金元素中添加一定量硅、铝、锰合金元素，可以提高材料的电阻率，降低材料的铁损；主要合金元素的含量根据最终达到的铁损水平给出合理的范围，同时避免合金元素过高导致强度偏高，增加硅钢材料冲片时的难度。尽可能降低元素c含量，避免硅钢材料在使用过程中温升带来的磁时效；硫、磷等其它杂质元素应尽可能低，保证钢中更高的纯净度，从而减少阻碍材料晶料尺寸长大的杂质粒子，通过此方法得到的硅钢板，其晶粒度等级为5.5。
为适应无取向硅钢产品生产的炼钢工艺：转炉出钢c≤0.040％；氧含量≤800ppm；采用顶底复吹；转炉渣量要控制，转炉出钢后对钢渣进行改质处理，将具备上述成分的铸坯，经过加热炉再加热、热轧后生产出板面质量良好的热轧板；热轧板再经过常化处理、酸洗、冷轧、退火、分卷后生产出磁性能与力学性能都满足要求的成品。
与现有技术相比，本发明通过控制硅钢板的合金元素含量与热轧、冷轧及退火工艺，得到了高磁导率的硅钢板，其磁导率μ1.0在4600gs/oe以上。提拱了一种低成本生产高性能无取向硅钢产品的方法，该方法可以和其它能起到提高硅钢磁性的方法一起应用到硅钢生产过程中。该方法应用于公司中牌号无取向硅钢产品的制造过程中，能在原来的基础上进一步提升产品磁性，从而提高公司硅钢产品的市场竞争力，为企业创造了良好的经济效益。
附图说明
图1为实施例1中的硅钢板的金相组织图。
具体实施方式
实施例1
一种硅钢板，包括以下重量百分比的化学成分：c：0.003％；si：0.80％；mn：0.17％；p≤0.15％；s：0.003％；als：0.18％；其它杂质元素：≤200ppm。
其制备方法为：铸坯经加热炉再加热热轧后得到热轧板、热轧板经常化处理、酸洗、冷轧、退火、分卷制备得到硅钢板。在制备过程中，转炉出钢c：0.030％；采用顶底复吹；转炉渣量要控制，转炉出钢后对钢渣进行改质处理。钢水过热度控制在20～35℃；采用优化后的非正弦结晶器振动曲线和二冷曲线；结晶器保护渣为硅钢专用的超低c保护渣；板坯厚度230mm；连铸拉速控制在1.2m/min；浇铸过程中采用全保护浇铸技术，防水口堵塞和防止增c、增n。
铸坯进入加热炉，热炉加热温度为1180℃，终轧温度895℃；卷曲温度720℃；压下制度为：前2机架相对压下率≥30％；第3～5机架20～45％；第6机架≤35％；第7机架≤20％；采用机架间冷却、f1～f2和f2～f3的二次除鳞，后段冷却为层流冷却。将厚度为2.5mm的硅钢热轧板通过6道次轧至0.5mm；退火工艺段速度100m/min，退火温度为820℃。
实施例2
一种硅钢板，包括以下重量百分比的化学成分：c：0.003％；si：0.81％；mn：0.16％；p≤0.15％；s：0.003％；als：0.18％；其它杂质元素：≤200ppm。
其制备方法为：铸坯经加热炉再加热热轧后得到热轧板、热轧板经常化处理、酸洗、冷轧、退火、分卷制备得到硅钢板。在制备过程中，转炉出钢c：0.030％；采用顶底复吹；转炉渣量要控制，转炉出钢后对钢渣进行改质处理。钢水过热度控制在20～35℃；采用优化后的非正弦结晶器振动曲线和二冷曲线；结晶器保护渣为硅钢专用的超低c保护渣；板坯厚度230mm；连铸拉速控制在1.2m/min；浇铸过程中采用全保护浇铸技术，防水口堵塞和防止增c、增n。
铸坯进入加热炉，热炉加热温度为1150℃，终轧温度910℃；卷曲温度720℃；压下制度为：前2机架相对压下率≥30％；第3～5机架20～45％；第6机架≤35％；第7机架≤20％；采用机架间冷却、f1～f2和f2～f3的二次除鳞，后段冷却为层流冷却。将厚度为2.5mm的硅钢热轧板通过6道次轧至0.5mm；退火工艺段速度100m/min，退火温度为840℃。
实施例3
一种硅钢板，包括以下重量百分比的化学成分：c：0.003％；si：0.79％；mn：0.17％；p≤0.15％；s：0.003％；als：0.20％；其它杂质元素：≤200ppm。
其制备方法为：铸坯经加热炉再加热热轧后得到热轧板、热轧板经常化处理、酸洗、冷轧、退火、分卷制备得到硅钢板。在制备过程中，转炉出钢c：0.030％；采用顶底复吹；转炉渣量要控制，转炉出钢后对钢渣进行改质处理。钢水过热度控制在20～35℃；采用优化后的非正弦结晶器振动曲线和二冷曲线；结晶器保护渣为硅钢专用的超低c保护渣；板坯厚度230mm；连铸拉速控制在1.2m/min；浇铸过程中采用全保护浇铸技术，防水口堵塞和防止增c、增n。
铸坯进入加热炉，热炉加热温度为1130℃终轧温度910℃；卷曲温度735℃；压下制度为：前2机架相对压下率≥30％；第3～5机架20～45％；第6机架≤35％；第7机架≤20％；采用机架间冷却、f1～f2和f2～f3的二次除鳞，后段冷却为层流冷却。将厚度为2.5mm的硅钢热轧板通过6道次轧至0.5mm；退火工艺段速度100m/min，退火温度为860℃。
实施例4
一种硅钢板，包括以下重量百分比的化学成分：c：0.003％；si：0.82％；mn：0.17％；p≤0.15％；s：0.003％；als：0.20％；其它杂质元素：≤200ppm。
其制备方法为：铸坯经加热炉再加热热轧后得到热轧板、热轧板经常化处理、酸洗、冷轧、退火、分卷制备得到硅钢板。在制备过程中，转炉出钢c：0.030％；采用顶底复吹；转炉渣量要控制，转炉出钢后对钢渣进行改质处理。钢水过热度控制在20～35℃；采用优化后的非正弦结晶器振动曲线和二冷曲线；结晶器保护渣为硅钢专用的超低c保护渣；板坯厚度230mm；连铸拉速控制在1.2m/min；浇铸过程中采用全保护浇铸技术，防水口堵塞和防止增c、增n。
铸坯进入加热炉，热炉加热温度为1100℃，终轧温度925℃；卷曲温度745℃；压下制度为：前2机架相对压下率≥30％；第3～5机架20～45％；第6机架≤35％；第7机架≤20％；采用机架间冷却、f1～f2和f2～f3的二次除鳞，后段冷却为层流冷却。将厚度为2.5mm的硅钢热轧板通过6道次轧至0.5mm；退火工艺段速度100m/min，退火温度为880℃。
各实施例得到的硅钢板的磁性能测试结果如表1所示。
表1
注：硅钢的磁性采用方圈的方式测量，共16片
从表1中可以看出，本发明通过通过调整热轧终轧温度，改善了热轧板组织和提高了硅钢的导磁率。
上述参照实施例对硅钢板及其制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。