一种优化无取向高硅钢冷轧板板型的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金技术领域，特别设及一种优化无取向高娃钢冷社板板型的方法。
【背景技术】
[0002] 无取向娃钢是一种重要的软磁材料，是制作电动机，发电机等电器元件的核屯、材 料。当无取向娃钢内的娃含量增加至6.5wt.%左右时，其软磁性能将大幅度提升，表现为在 高频时的高电阻、高磁导率、高磁化强度、趋近于零的磁致伸缩、很低的满流和磁滞损耗等； 因此在制造高频且低噪音的电机和变压器时，它是一种非常理想的磁性材料;然而，由于较 高的Si含量，其内部将出现有序相B2 (FeSi)及D03 (FesSi)，同时还由于存在化-Si共价键 的原因，使无取向6.5wt.%Si娃钢在室溫下具有非常脆的特性，导致其冷加工性能被大大降 低；因此，在传统工艺流程下很难被生产，尤其是在冷社工序。
[0003] 1993年，日本钢管公司（NKK)采用化学气相沉积（CVD)方法成功生产出了无取向 6.5wt. %Si娃钢薄板，而且该生产线是目前世界上唯一一条通过CV的去生产6.5wt. %Si娃钢 的生产线，月产量为100吨左右，但是由于产品内存在柯肯戴尔空桐，其磁感值较低;此外， 由于渗娃物质SiC14的强烈毒性和腐蚀性，使CVD工艺具有很大的危险性。
[0004] 薄带铸社是一种近净型生产技术，该工艺可W将烙融的钢水直接铸社到接近成品 厚度的薄带，省掉大压下量热社工序，达到节能减排、提高生产率的效果;利用该工艺生产 无取向6.5wt.%Si娃钢，可W省掉大压下量热社，从而避免热社时裂纹的产生;此外，通过控 制钢水过热度，使6.5wt. %Si娃钢初始铸态组织W<001〉// ND晶粒为主，最终产品的磁感值 得W提升;另一方面，采用薄带铸社工艺可W生产出具有细小等轴晶组织的薄带，使无取向 6.5wt. %Si娃钢薄带具有一定量的初始室溫初性，运将大大增加后续社制工艺的成功率； 中国专利（201510563681.7)将薄带铸社和应变诱导无序(DID)工艺相结合，采用"铸 牵^热社-溫社-室溫冷社"的生产路线，成功地生产出冷社压下量>50%的0.25mm厚的无取 向6.5wt. %Si娃钢冷社板，且产品的最终磁性能优良，其中B8高达1.44 T。然而，由于溫社板 具有较高的硬度，导致采用上述方法制备出的6.5wt.%Si娃钢冷社板存在小量的边裂问题。 因此需要研发出一种新的方法来软化溫社板，降低成品冷社板的边裂程度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种优化无取向高娃钢冷社板板型的方法，将社制工艺优化 为"铸社-热社-溫社-低溫回复-室溫冷社"，保证溫社板基体保持无序的情况下，降低其内 部位错密度，从而降低冷社板的边裂程度。
[0006] 本发明的方法按W下步骤进行： 1、 冶炼钢水，然后采用薄带铸社机制备娃钢铸带，其化学成分按重量百分比含C 0.008 ~0.01〇/〇,Si 6.45~6.55〇/〇，N < 0.003〇/〇,0 < 0.003〇/〇,S < 0.008〇/〇,余量为化；将娃钢铸带热社获 得热社钢板； 2、 将热社钢板在100~300°C下进行溫社，溫社总压下量控制在55~60%之间，获得溫社钢 板； 3、将溫社钢板在300~350°C和保护气氛条件下保溫30~60min，进行低溫回复，然后空冷 至室溫，再进行冷社，获得无取向高娃钢冷社板。
[0007] 上述的娃钢铸带厚度为2.3~2.5mm。
[000引上述的保护气氛为氮气。
[0009] 上述方法中，热社溫度为900~1050°C，总压下量为40~60%。
[0010] 上述方法中，冷社的总压下量为30~50%。
[0011] 本发明的方法可W简单有效地降低冷社板的边裂程度，优化最终冷社成品的板 型;控制溫社总压下量控制在55~60%之间，此时的溫社钢板基体呈现出无序化，且具有一定 量的室溫初性;在低溫回复工序完成后，采用空冷的方式冷却至室溫，可防止冷却时内应力 的产生;低溫回复处理后的钢板内部位错密度大幅度降低，但基体仍然保持无序化状态，因 此硬度降低，室溫初性得到提高；后续的冷社使钢板的性能提升，最终制备出边裂程度微 小、板型良好的无取向高娃钢冷社板。
[0012] 本发明的突出优点是：1、可W有效地软化溫社板，提升其室溫初性，使后续的冷社 工艺可W更加容易的实施；2、对设备要求低，且无需繁琐的操作；3、在实际生产中容易实 施。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明实施例1中的溫社钢板纵断面上的金相组织图；图中（a)为低溫回复 前，（b)为低溫回复后，箭头指示处为剪切带； 图2为本发明实施例1中获得的无取向高娃钢冷社板与对比试验获得的冷社板形貌图 W及局部放大图；图中，(A)为实施例的冷社板，（B)为对比试验的冷社板。
【具体实施方式】
[0014] 本发明实施例中金相组织观测采用的设备型号为Leica DMIRM。
[0015] 本发明实施例中宏观硬度检测设备为德国邸3000BVRZ-SA硬度计。
[0016] 本发明实施例获得的无取向高娃钢冷社板经900°CX30min退火后(氮气保护，冷 却方式为空冷)获得的磁性能与日本CVD法生产的同规格(0.3mm)高娃钢性能对比结果如表 1所示； 表1
由表1可见，本发明的娃钢板高频铁损(WlO/400)略逊于日本产品，磁感值(B8)优于日本 产品。
[0017] 本发明实施例中测试磁性能采用的标准为GB/T 3655-2000。
[0018]本发明实施例中溫社钢板在低溫回复前的宏观硬度值为398~405HV，低溫回复后 的宏观硬度值为380~387 HV。
[0019]实施例1 冶炼钢水，然后采用薄带铸社机制备娃钢铸带，厚度为2.5mm，化学成分按重量百分比 含C 0.0083%，Si 6.55%，N 0.0022%，0 0.0027%，S 0.0076%，余量为化;将娃钢铸带热社获 得热社钢板;其中热社溫度为900°C，总压下量40%; 将热社钢板在l〇〇°C下进行溫社，溫社总压下量60%，获得溫社钢板;金相组织如图1(a) 所示； 将溫社钢板在350°C和保护气氛条件下保溫30min，进行低溫回复，然后空冷至室溫，保 护气氛为氮气;金相组织如图1 (b)所示； 再进行冷社，冷社的总压下量为50%，获得无取向高娃钢冷社板，外观形貌如图2(A)所 示;边裂程度微小，板型良好； 采用上述溫社钢板进行对比试验，不进行低溫回复直接冷社，获得的对比冷社板外观 形貌如图2(B)所示。
[0020] 实施例2 方法同实施例1，不同点在于： (1) 娃钢铸带厚度为2.4mm，成分按重量百分比含C 0.008，Si6.50%，N 0.0025%，0 0.0024%，S 0.0075%;热社溫度为1000°C，总压下量为60%; (2) 在150°C下进行溫社，溫社总压下量55%; (3) 在340°C和保护气氛条件下保溫40min; (4) 冷社的总压下量为40%; 无取向高娃钢冷社板边裂程度微小，板型良好。
[0021 ]实施例3 方法同实施例1，不同点在于： (1) 娃钢铸带厚度为2.3mm，成分按重量百分比含C 0.009%，Si6.45%，N 0.0026%，0 0.0028%，S 0.0071%;热社溫度为1050°C，总压下量为56%; (2) 在200°C下进行溫社，溫社总压下量58%; (3) 在320°C和保护气氛条件下保溫50min; (4) 冷社的总压下量为30%; 无取向高娃钢冷社板边裂程度微小，板型良好。
[0022] 实施例4 方法同实施例1，不同点在于： (1) 娃钢铸带厚度为2.4mm，成分按重量百分比含C0.01%，Si6.51%，N 0.0023%，0 0.0029%，S 0.0079%;热社溫度为950°C，总压下量为50%; (2) 在300°C下进行溫社，溫社总压下量56%; (3) 在300°C和保护气氛条件下保溫60min; (4) 冷社的总压下量为46%; 无取向高娃钢冷社板边裂程度微小，板型良好。
【主权项】
1. 一种优化无取向高硅钢冷乳板板型的方法，按以下步骤进行： (1) 冶炼钢水，然后采用薄带铸乳机制备硅钢铸带，其化学成分按重量百分比含C 0·008~0·01%，Si 6·45~6· 55%，N < 0 ·003%，0 < 0·003%，S < 0 ·008%，余量为Fe;将硅钢铸带热 乳获得热乳钢板； 其特征在于： (2) 将热乳钢板在100~300°C下进行温乳，温乳总压下量控制在55~60%之间，获得温乳 钢板； (3) 将温乳钢板在300~350°C和保护气氛条件下保温30~60min，进行低温回复，然后空 冷至室温，再进行冷乳，获得无取向高硅钢冷乳板。2. 根据权利要求1所述的优化无取向高硅钢冷乳板板型的方法，其特征在于所述的硅 钢铸带厚度为2.3~2.5mm。3. 根据权利要求1所述的优化无取向高硅钢冷乳板板型的方法，其特征在于所述的保 护气氛为氮气。4. 根据权利要求1所述的优化无取向高硅钢冷乳板板型的方法，其特征在于步骤（1)中 的热乳温度为900~1050°C，总压下量为40~60%。5. 根据权利要求1所述的优化无取向高硅钢冷乳板板型的方法，其特征在于步骤(3)中 冷乳的总压下量为30~50%。
【专利摘要】一种优化无取向高硅钢冷轧板板型的方法，按以下步骤进行：（1）冶炼钢水，用薄带铸轧机制备硅钢铸带，热轧获得热轧钢板；（2）在100~300℃下进行温轧，温轧总压下量控制在55~60%之间；（3）将温轧钢板在300~350℃和保护气氛条件下保温30~60min，进行低温回复，然后空冷至室温，再进行冷轧。本发明制备的无取向高硅钢冷轧板边裂程度微小、板型良好，对设备要求低，且无需繁琐的操作。
【IPC分类】C21D8/12, C22C38/02
【公开号】CN105543672
【申请号】CN201610098385
【发明人】刘振宇, 王项龙, 李昊泽, 李成刚, 曹光明, 王国栋
【申请人】东北大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月23日