一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺的制作方法

本发明涉及取向硅钢制造，具体为一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺。

背景技术：

1、取向硅钢脱碳渗氮工序一般采用3段式炉进行生产，一般使用酸洗常化后一次成型的成品厚度的为原料板，使用辐射管加热炉段加热，1#均热炉段均热、2#均热炉段均热炉进行脱碳渗氮的生产工艺。其目的在于获得适合的初次再结晶的组织、形成合适的结构的氧化薄膜、渗氮得到足够的抑制力以及均匀良好的氧化镁涂层。然而因隧道式高温退火炉工艺的特殊性，一方面为了高温退火工序形成底层的过程中氧化还原反应能够顺利进行，需要脱碳渗氮形成的氧化薄膜结构与所涂氧化镁的特性相互之间有一定的适配性。另一方面为了高温退火工序能够顺利完全发生二次再结晶，渗氮提供的抑制力要足够，初次再结晶晶粒大小要合适，避免抑制力不够或太强而导致二次再结晶过程不受控发生长大，导致高斯织构未长大或向偏离角偏大，最终影响成品的性能。现有的脱碳渗氮工艺制备的高磁感取向电工钢的质量不稳定，不能稳定的满足后续加工需要。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺。

2、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

3、一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，包括如下步骤：

4、s1、辐射管加热炉段加热采用感应加热和辐射管加热的混合加热模式，使电工钢温度迅速加热至800～840℃；

5、s2、之后电工钢进入均热炉，均热炉包括脱碳、渗氮、冷却三段：

6、脱碳段温度为820～850℃，脱碳时间为175～185s；

7、渗氮段温度为830～900℃，渗氮时间为55～65s；

8、冷却段出口温度为700～750℃，冷却时间为55～65s。

9、作为本发明所述的一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺的优选方案，其中：所述步骤s1中，将感应加热炉置于辐射管加热炉的中间实现混合加热。

10、作为本发明所述的一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺的优选方案，其中：所述步骤s1中，将电工钢温度在2～3s加热至800～840℃。

11、作为本发明所述的一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺的优选方案，其中：所述步骤s2中，渗氮工艺在n2+h2+nh3混合气氛下进行，混合气氛中含有3～5vol%的nh3，且n2和h2的体积比为1:1。

12、作为本发明所述的一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺的优选方案，其中：所述步骤s2中，均热炉头部采用干湿气氛组合，通过控制通入混合气的氢气与水的体积比来调整炉内的气氛，可以直接影响脱碳的效率，本发明通过控制脱碳前段与中段尾部的氢气与水的体积比为0.1～0.2，可以实现快速脱碳的目的，可以使最终碳含量稳定降在30ppm以下。

13、为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：

14、一种高磁感取向电工钢，其特征在于，采用上述的高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺制备得到。

15、作为本发明所述的一种高磁感取向电工钢的优选方案，其中：高磁感取向电工钢氧化层中二氧化硅含量为800～950ppm，晶粒平均尺寸为24～28μm。

16、作为本发明所述的一种高磁感取向电工钢的优选方案，其中：高磁感取向电工钢的碳含量≤30ppm。

17、作为本发明所述的一种高磁感取向电工钢的优选方案，其中：高磁感取向电工钢的渗氮量为210～230ppm。

18、本发明的有益效果如下：

19、本发明提出一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，辐射管加热炉段加热采用感应加热和辐射管加热的混合加热模式，使电工钢温度迅速加热至800℃之后进入均热炉，均热炉包括脱碳、渗氮、冷却三段且控制脱碳、渗氮、冷却的温度和时间，处理后的高磁感取向电工钢氧化层中二氧化硅含量为800～950ppm，晶粒平均尺寸为24～28μm，碳含量≤30ppm，渗氮量为210～230ppm，可以实现高磁感取向电工钢的稳定生产。

技术特征：

1.一种高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，其特征在于，所述步骤s1中，将感应加热炉置于辐射管加热炉的中间实现混合加热。

3.根据权利要求1所述的高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，其特征在于，所述步骤s1中，将电工钢温度在2～3s加热至800～840℃。

4.根据权利要求1所述的高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，其特征在于，所述步骤s2中，渗氮工艺在n2+h2+nh3混合气氛下进行，混合气氛中含有3～5vol%的nh3，且n2和h2的体积比为1:1。

5.根据权利要求1所述的高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，其特征在于，所述步骤s2中，所述步骤s1中，渗氮工艺的混合气氛中nh3的流量为5～6m3/h。

6.根据权利要求1所述的高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺，其特征在于，所述步骤s2中，均热炉头部采用干湿气氛组合，脱碳前段与中段尾部的氢气与水的体积比为0.1～0.2。

7.一种高磁感取向电工钢，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的高磁感取向电工钢的脱碳渗氮工艺制备得到。

8.根据权利要求7所述的高磁感取向电工钢，其特征在于，高磁感取向电工钢氧化层中二氧化硅含量为800～950ppm，晶粒平均尺寸为24～28μm。

9.根据权利要求7所述的高磁感取向电工钢，其特征在于，高磁感取向电工钢的碳含量≤30ppm。

10.根据权利要求7所述的高磁感取向电工钢，其特征在于，高磁感取向电工钢的渗氮量为210～230ppm。

技术总结
本发明属于取向硅钢制造技术领域，具体为一种高磁感取向电工钢及其脱碳渗氮工艺，辐射管加热炉段加热采用感应加热和辐射管加热的混合加热模式，使电工钢温度迅速加热至800℃之后进入均热炉，均热炉包括脱碳、渗氮、冷却三段且控制脱碳、渗氮、冷却的温度和时间，处理后的高磁感取向电工钢氧化层中二氧化硅含量为800～950ppm，晶粒平均尺寸为24～28μm，碳含量≤30ppm，渗氮量为210～230ppm，可以实现高磁感取向电工钢的稳定生产。

技术研发人员：赵少东,刘鹏程,王强,张玉,李兴龙,李旦,郝志圆,白杰,温家华,李晋
受保护的技术使用者：包头威丰新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21