專利名稱：一種提高低溫板坯加熱工藝取向電工鋼電磁性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于取向電工鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高低溫板坯加熱工藝取向電 工鋼電磁性能的方法。具體來說，采用板坯低溫加熱和鋼帶一次冷軋后進(jìn)行多段(三段或 二段)中間退火工藝，來得到磁性能更好的取向電工鋼生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
晶粒取向電工鋼板的優(yōu)良的磁性能源于其在最終高溫退火過程中通過二次再結(jié) 晶形成的Goss織構(gòu)。為了獲得較好的二次再結(jié)晶組織，傳統(tǒng)的取向電工鋼的生產(chǎn)方法是以AlN或MnS 為主抑制劑，在專用的高溫加熱爐中把板坯加熱到> 1300°C，以使鑄坯中粗大的MnS、AlN 完全固溶，熱軋或?；笠约?xì)小彌散態(tài)析出。這一生產(chǎn)方法的缺點(diǎn)具有高度生產(chǎn)成本，較 低生產(chǎn)效率和成材率等缺點(diǎn)。為此取向電工鋼低溫板坯加熱技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱
點(diǎn)ο目前降低取向硅鋼板坯加熱溫度生產(chǎn)取向電工鋼主要有兩種途徑，一類為固有抑 制劑法即通過成分上的改進(jìn)，如使用新的固溶溫度低的抑制劑或強(qiáng)化抑制劑的成分，實(shí)現(xiàn) 降低鑄坯加熱溫度；另一類方法稱為“獲得抑制劑法”即不要求在板坯加熱過程中抑制劑形 成元素完全固溶，而是通過在高溫退火前進(jìn)行滲氮處理的方法獲得抑制劑，從而可以進(jìn)一 步降低板坯加熱溫度。固有抑制劑法低溫板坯加熱技術(shù)，由于不需要專用的專用的加熱設(shè)備及滲氮退火 裝置等，與其他鋼種生產(chǎn)線部分裝備可以通用，具有生產(chǎn)效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)。目前固有 抑制劑法主要是通過添加Cu等形成固溶溫度較AlN和MnS更低的抑制劑達(dá)到降低板坯加 熱溫度的目的。韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵公司提出以AlN為主抑制劑，Cu2S和MnS為輔助抑制劑，鑄坯在 1250-1320°C范圍內(nèi)加熱，采用帶中間退火的兩次冷軋法，生產(chǎn)普通取向和高磁感取向電工 鋼。德國(guó)蒂森也采用Cu2S+A1N為主要抑制劑把板坯加熱溫度降低到了 1260 1280°C，熱軋經(jīng)980 1080°C?；蟛捎靡淮卫滠埛ú⑦M(jìn)行冷軋時(shí)效。俄羅斯上依謝特和新利佩茨克廠生產(chǎn)的普通取向電工鋼，成分中Cu，Mn含量較高 且部分添加了 Ni，Cr等，以Cu2S+A1N為主要抑制劑，1250 1280°C低溫板坯加熱并熱軋后 進(jìn)行第一次冷軋，在中間退火階段完成鋼板脫碳，從而可以省略二次冷軋后的脫碳退火工 藝，而以低溫回復(fù)退火代替初次再結(jié)晶退火，降低了能耗。武漢鋼鐵公司的專利CN1414119A中也介紹了一種低溫取向電工鋼的制造工藝， 以Mn，Cu的硫化物為主要抑制劑，在1280°C以上溫度條件下加熱熱軋，采取兩次冷軋法，第 一次冷軋后先預(yù)熱到490 550°C，保溫35 80s，然后加熱到860°C進(jìn)行中間脫碳退火，再 進(jìn)行第二次冷軋，經(jīng)脫碳退火，高溫退火成取向電工鋼成品。而阿奇亞斯佩絲阿里特爾尼公司于1997年申請(qǐng)的CN1M8817A，其所述成分在以AlN和MnS (或MnSe)為主要抑制劑基礎(chǔ)上，添加強(qiáng)化抑制劑元素Sn，澆鑄出薄板坯后，進(jìn)行 1150 1300°C加熱溫度，熱軋后?；?，采用大于80%壓下率一次冷軋法，最終高溫退火時(shí) 控制退火氣氛，使鋼的吸氮量小于50ppm。該方法主要適合于薄板坯連鑄工藝生產(chǎn)取向電工 鋼。此類工藝，主要工序是采用中間全脫碳的二次冷軋法，在兩次冷軋間的退火時(shí)將 鋼板的碳量降低到30ppm以下(中間全脫碳退火)，第二次冷軋到成品厚度后直接涂氧化鎂 隔離劑或經(jīng)低溫回復(fù)退火后涂氧化鎂隔離劑進(jìn)行高溫退火及后續(xù)處理，但由于采用低溫板 坯加熱，AlN在熱軋過程固溶析出量較少，作用發(fā)揮不充分，因此磁性水平不高，多用于生產(chǎn) 普通取向硅鋼。此外也存在底層質(zhì)量穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高低溫板坯加熱工藝取向電工鋼電磁性能的方法， 主要解決以Al，N，Mn, Cu, S為抑制劑的取向硅鋼存在的磁性能較差及底層質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明是通過調(diào)整中間退火工藝，通過中間退火過程進(jìn)行了高溫?；?，使AlN在 ?；^程固溶后彌散析出，因此，作為再結(jié)晶抑制劑的一種其作用更有效發(fā)揮，進(jìn)一步增強(qiáng) AlN+(Mn, Cu)xS析出物有效抑制能力。鑄坯經(jīng)1150 1250°C加熱后熱軋，經(jīng)酸洗、一次冷 軋后，進(jìn)行提高抑制劑作用的多段式中間退火工藝，之后二次冷軋，不回復(fù)或回復(fù)處理，涂 層高溫退火后，得到具有完善二次再結(jié)晶組織的成品。達(dá)到提高產(chǎn)品電磁性能的目的，同時(shí) 采用三段法退火工藝還能提高脫碳效率及改善產(chǎn)品的底層質(zhì)量。具體工藝步驟如下(1)來料鑄坯化學(xué)成分C 0. 01 0. 06%，Si 2 ~ 4 %, Mn 0.05 0.3%;S 0. 003 0. 03%, Cu 0. 2 0. 6% ；N 0. 005 0. 01% ；Als 0. 01 0. 035% ；余下為 Fe 和 不可避免雜質(zhì)；此外可添加B或Sn等進(jìn)一步穩(wěn)定二次再結(jié)晶元素。(2)熱軋鑄坯在1150 1250°C加熱，軋成1. 8 4. Omm厚的熱軋板；(3) 一次冷軋熱軋板酸洗后進(jìn)行一次冷軋，一次冷軋壓下率控制在50% 70% ；(4)采用三或兩段式退火第一段1000 1120°C進(jìn)行30 120s退火后以10 15°C /s冷卻進(jìn)入到第二段810 860°C均熱區(qū)，在第一段通入純凈干燥的氮?dú)猓坏诙瓮?入濕的5 30%氫氣與氮?dú)饣旌蠚怏w，在分壓比為0. 2 0. 65條件下進(jìn)行7 15min的中 間完全脫碳退火，使鋼板的含碳量降低到30ppm以下；針對(duì)1 1. 5mm厚度的鋼板，采用三 段式即在第三段進(jìn)行700 800°C的純氫氣的還原退火。若采用三段式，可縮短第二段退火 時(shí)間1 ％iin，提高脫碳效果，同時(shí)可提高鋼板的表面及氧化膜底層質(zhì)量。在第二段控制氧 含量在300 800ppm范圍。(5)進(jìn)行二次冷軋，軋至成品所需厚度；(6)不回復(fù)或進(jìn)行400 650°C回復(fù)退火，回復(fù)需通入濕的5 50%氫氣和氮?dú)饣?合氣體，分壓比控制范圍為0.2 0. 65 ；(7)涂MgO退火隔離劑；(8)成品高溫退火。在900-1100°C階段以10°C /h的速度升溫，氣氛為75% H2和 25% N2,并于1200°C純干H2中保溫6-8小時(shí)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，鋼中在普通含銅取向鋼成分基礎(chǔ)上可適當(dāng)提高Al含量，通過多段式中間退火，進(jìn)一步發(fā)揮AlN的抑制作用，從而增強(qiáng)了 AlN與(Mn，Cu) xS等析出物的抑 制能力，進(jìn)而提高了取向電工鋼板的電磁性能，同時(shí)也有利于改善產(chǎn)品底層質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1鋼A連鑄坯的化學(xué)成分(wt % )如表1。表1鋼A連鑄坯的化學(xué)成分(wt % )
權(quán)利要求
1.一種提高低溫板坯加熱工藝取向電工鋼電磁性能的方法，其特征在于，工藝步驟為(1)來料鑄坯化學(xué)成分C0. 01 0. 06%, Si 2 4%，Mn 0. 05 0. 3% ；S 0. 003 0. 03%, Cu 0. 2 0. 6% ；N 0. 005 0. 01% ；Als 0. 01 0. 035% ；余下為 Fe 和不可避免雜質(zhì)；(2)熱軋鑄坯在1150 1250°C加熱，軋成1.8 4. Omm厚的熱軋板；(3)一次冷軋熱軋板酸洗后進(jìn)行一次冷軋，一次冷軋壓下率控制在50% 70% ；(4)采用三或兩段式退火第一段1000 1120°C進(jìn)行30 120s退火后以10 15°C/ s速率冷卻進(jìn)入到第二段810 860°C均熱區(qū)，在第一段通入純凈干燥的氮?dú)?；第二段通?濕的5 30%氫氣與氮?dú)饣旌蠚怏w，在分壓比為0. 2 0. 65條件下進(jìn)行7 15min的中間 完全脫碳退火，使鋼板的含碳量降低到30ppm以下；針對(duì)1 1. 5mm厚度的鋼板，采用三段式即在第三段進(jìn)行700 800°C的純氫氣的還 原退火，退火時(shí)間3 5min ；當(dāng)采用三段式時(shí)，縮短第二段退火時(shí)間1 ％iin，提高脫碳效 果，同時(shí)提高鋼板的表面及底層質(zhì)量，在第二段控制氧含量在300 SOOppm范圍；(5)進(jìn)行二次冷軋，軋至成品所需厚度；(6)不回復(fù)或進(jìn)行400 650°C回復(fù)退火，回復(fù)需通入濕的5 50%氫氣和氮?dú)饣旌蠚?體，分壓比控制在0. 2 0. 65范圍；(7)涂MgO退火隔離劑；(8)成品高溫退火。在900-1100°C階段以10°C/h的速度升溫，氣氛為75% H2和25% N2，并于1200°C純干H2中保溫6_8小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，來料鑄坯化學(xué)成分中添加B或Sn，進(jìn)一步穩(wěn)定二次再結(jié)晶元素。
全文摘要
一種提高低溫板坯加熱工藝取向電工鋼電磁性能的方法，屬于取向電工鋼技術(shù)領(lǐng)域。通過調(diào)整中間退火工藝，通過中間退火過程進(jìn)行了高溫?；笰1N在?；^程固溶后彌散析出，因此，作為再結(jié)晶抑制劑的一種其作用更有效發(fā)揮，進(jìn)一步增強(qiáng)AlN+(Mn，Cu)xS析出物有效抑制能力。鑄坯經(jīng)1150-1250℃加熱后熱軋，經(jīng)常化、酸洗、一次冷軋后，進(jìn)行提高抑制劑作用的多段式中間退火工藝，之后二次冷軋，不回復(fù)或回復(fù)處理，涂層高溫退火后，得到具有完善二次再結(jié)晶組織的成品。達(dá)到提高產(chǎn)品電磁性能的目的，同時(shí)采用三段法退火工藝還能提高脫碳效率及改善產(chǎn)品的底層質(zhì)量。
文檔編號(hào)C22C38/16GK102041449SQ20111000853
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2011年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月16日
發(fā)明者馮莉莉, 周誼軍, 夏兆所, 張麗霞, 潘麗梅, 王全禮, 王寶川, 王崇學(xué), 耿立, 董浩, 許學(xué)勇, 趙楠 申請(qǐng)人:首鋼總公司