一種高磁感取向硅鋼及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種取向硅鋼及其生產(chǎn)方法，具體地屬于一種高磁感取向硅鋼及生產(chǎn) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，根據(jù)抑制劑體系的不同，工業(yè)生產(chǎn)高溫鑄坯加熱取向硅鋼有三種代表性的 技術(shù)，都可獲得較高的成品磁性。但是，在1400°c的高溫加熱鑄坯會(huì)產(chǎn)生許多問題，如氧化 渣增多、燒損大、成材率降低、修爐頻率高、制造成本增高、產(chǎn)品表面缺陷多等。采用較低的 鑄坯加熱溫度則可有效的避免這些問題，同時(shí)還可降低生產(chǎn)中的能耗成本。目前采用低溫 (加熱溫度< 1280°C)板坯加熱的取向硅鋼工業(yè)生產(chǎn)主要有：1)采用固有抑制劑的俄羅斯的 (AIN+Cu)成分系及德國(guó)蒂森克虜伯的Cu2S系；2)采用后期獲得抑制劑的以日本新日鐵為代 表的在熱乳后至高溫退火前滲氮工藝；3)JFE開發(fā)的通過高純化無抑制劑的生產(chǎn)工藝。上 述生產(chǎn)方法中，俄羅斯的（AIN+Cu)系工藝，存在要加多量的Cu(0. 50%)，并采用二次冷乳法 生產(chǎn)，成本高，且表面質(zhì)量難以控制，性能Bs< 1.89T;德國(guó)蒂森克虜伯的工藝則要采用較 高的常化溫度（多1100°C);新日鐵工藝則要增加滲氮設(shè)備；而JFE的無抑制劑工藝則要求 鋼質(zhì)高純凈化（S，N，0,Als等均< 30ppm)，增加了煉鋼成本。
[0003] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110444436. 6的文獻(xiàn)，公開了一種用薄板坯連鑄連乳生 產(chǎn)的一般取向硅鋼及制造其方法。其組分及重量百分比為：C:0.015~0.055%，Si:2. 5~ 4· 0%，Μη:0· 10~(λ40%，P彡 0· 025t%，S彡 0· 010%，Als:0· 010~(λ025%，N:0· 0065 ~ 0. 0075%，Cu:0. 30~0. 60 %，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；其步驟：冶煉并采用薄板坯連 鑄連乳；酸洗后第一次冷乳；在含有濕氣的N2、H2氣氛下進(jìn)行中間完全脫碳退火；第二次冷 車L，乳至所需厚度；在隊(duì)、H2氣氛下進(jìn)行回復(fù)退火、涂布氧化鎂隔離劑、進(jìn)行高溫退火、進(jìn)行 平整拉伸，并涂布絕緣層。該發(fā)明利用A1N與ε-Cu作為抑制劑，其雖后工序不需?；皾B 氮，生產(chǎn)成本降低，且成品性能均勻，但需采用二次冷乳，相對(duì)成材率較低，生產(chǎn)成本高。
[0004] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110033117. 6的文獻(xiàn)，公開了一種高磁感取向硅鋼的生 產(chǎn)方法，其包括如下步驟：a)煉鋼、連鑄生產(chǎn)出板坯，板坯成分重量百分比為：C0.05~ 0.10%，Si2.5~4.0%，S0.008 ~ 0.028%，Als0.008 ~ 0.040%，N0.004 ~0.012%， Μη0.08~0.20%，Cu0.08~0.30 %，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；b)上述板坯在加熱爐 內(nèi)經(jīng)不高于1250Γ的溫度保溫后進(jìn)行熱乳，終乳溫度在850°C以上；c)對(duì)熱乳板進(jìn)行退火、 酸洗、一次冷乳或包含中間退火的兩次冷乳，乳至成品厚度；d)對(duì)冷乳板進(jìn)行脫碳退火，即 將冷乳板加熱到800~880°C的均熱溫度，在濕的氮?dú)浔Ｗo(hù)氣氛中保溫，保溫時(shí)間不大于5 分鐘，脫碳退火后鋼板平均晶粒直徑為13~29μπι;e)涂布以氧化鎂為主要成分的退火隔 離劑，之后進(jìn)行高溫退火；f)在最終冷乳后、高溫退火二次再結(jié)晶之前進(jìn)行滲氮處理；g)涂 布絕緣涂層，并進(jìn)行拉伸平整退火。此文獻(xiàn)在最終冷乳后、高溫退火二次再結(jié)晶之前進(jìn)行滲 氮處理，增加了生產(chǎn)成本。
[0005] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200810222026. 5的文獻(xiàn)，公開了一種低溫加熱取向電工鋼 的生產(chǎn)方法。鑄坯在1050 - 1100°C加熱后熱乳，開乳溫度為900 - 1100°C，終乳溫度為 850 - 950°C，乳成1. 5 - 3. 0mm厚的熱乳板；在650 - 750°C進(jìn)行高溫卷取，卷取后淬水或 者保溫lOmin- 2h;然后經(jīng)一次或者帶中間退火的二次冷乳到成品厚度，其最終總壓下率 為80 - 90% ;再經(jīng)脫碳退火，滲氮處理后涂MgO隔離劑并高溫退火得到最終成品；所述的 鑄坯成分為：〇· 005 - 0· 08%C，2. 5 - 6. 5%Si，0. 015 - 0· 04%Als，0. 001 - 0· 4%Mn， 0· 01 -L0%Cu，S彡（λ03%，P彡（λ02%，(λ003 -(λ010%N，其余為Fe及不可避免的夾 雜物；均為質(zhì)量百分比。此文獻(xiàn)同樣須在高溫退火二次再結(jié)晶之前進(jìn)行滲氮處理，增加了生 產(chǎn)成本。
[0006] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410099080. 7的文獻(xiàn)，公開了一種取向硅鋼及其生產(chǎn)方 法和裝置，其組分（重量百分比）為：C0.035~0.060%、Si2. 5~3. 5%、Μη0.08~ 1.8 %、S0.005 ~0.010%、Als0.015 ~0.035%、Ν0.0050 ~0.0090 %、Sn0.01 ~ 0· 15%、P0· 010 ~0· 030%、Cu0. 05 ~0· 12%、余Fe。其生產(chǎn)方法包括： a.冶煉；b.熱乳，鑄坯加熱到1100~1200°C，開乳溫度小于1200°C，終乳溫度850°C以上，卷取溫度650°C以下；c.?；?，熱乳板進(jìn)行1050~1180°C(1~20秒）和850~ 950°C(30~200秒）的?；嘶?，并快速冷卻；d.冷乳，用一次或帶中間退火的二次以上 冷乳方法乳到成品板厚度；e.滲氮、脫碳，涂布以MgO為主要成分的高溫退火隔離劑；高溫 退火及熱平整退火。該文獻(xiàn)同樣須進(jìn)行滲氮處理。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明在于解決現(xiàn)有技術(shù)工藝長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，對(duì)降低生產(chǎn)成本不利的不足，提供一種 在保證鋼板次性能的前提下，僅采取一次冷乳法，且無需進(jìn)行滲氮處理的高磁感取向硅鋼 及生產(chǎn)方法。
[0007] 實(shí)現(xiàn)上述目的的措施： 一種高磁感取向硅鋼，其組分及重量百分比含量為：C:0. 015~0. 075%，Si:2. 80~ 3. 60%，Als:0· 010 ~0· 020%，N:0· 0050 ~0· 0090%，Mn:0· 300 ~1. 00%，S:彡 0· 0150%， 其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；并滿足：Mn/S不低于50,添加？、&1、513、311、(>和48中的一種 或幾種，且滿足 〇· 20% 彡（P+Cu+Sb+Sn+Cr+As)彡 0· 60%。
[0008] 生產(chǎn)一種高磁感取向娃鋼的方法，其步驟： 1) 出鋼后進(jìn)行鑄坯，并對(duì)鑄坯加熱，其加熱溫度在1100~1280°C; 2) 進(jìn)行熱乳，控制終乳溫度在900°C~1050°C; 3) 進(jìn)行卷取，控制卷取溫度在不超過600°C; 4) 進(jìn)行?；?，?；瘻囟瓤刂圃?050~1150°C，并在此溫度下保溫30~180s; 5) 經(jīng)酸洗后進(jìn)行一次性冷乳發(fā)乳制至成品厚度； 6) 進(jìn)行脫碳退火，控制脫碳退火溫度在750~900°C，并在此溫度下保溫60~180s，控 制爐內(nèi)露點(diǎn)不超過25°C，爐內(nèi)保護(hù)氣氛為濕式氏與N2混合氣體，其中，Η2體積含量在15~ 80% ； 7) 涂布以MgO為主要成分的高溫退火隔離劑； 8) 按照常規(guī)進(jìn)行高溫退火。
[0009] 本發(fā)明中各元素及主要工藝的作用及機(jī)理 C，碳為取向硅鋼制造的重要元素，小于0. 03%C時(shí)，特別是小于0. 02%C的3. 25%Si鋼 已無相變，鑄坯在加熱時(shí)晶粒明顯粗化，熱乳帶沿板厚方向中心區(qū)的形變晶粒粗大，〈11〇> 纖維織構(gòu)強(qiáng)，冷乳和脫碳退火后殘存有形變晶粒，高溫退火后二次再結(jié)晶不完全，使磁性降 低，但碳含量過高，會(huì)造成脫碳困難，因本發(fā)明中另一奧氏體形成元素Μη含量較高，因此， 碳含量為〇. 015%~0. 075% ; Si，取向電工鋼中加入Si能夠增加電阻率，降低鐵損，但是Si含量增加會(huì)導(dǎo)致加工脆 性，因此，為保證加工性需控制Si的含量，Si含量在2. 80%~3. 60%之間； Mn、S，在彡1360°C加熱的高溫取向硅鋼生產(chǎn)中，Mn、S為有利析出MnS形成元素，因此S彡0. 0250%，但本發(fā)明強(qiáng)調(diào)彡1280°C低溫?zé)崛?，且以A1N為主要抑制劑，需保證MnS以大 顆粒態(tài)析出，在?；蟛恍纬蒑nS+AIN的復(fù)合析出，因此需Mn/S不低于50,同時(shí)Μη含量提 高可降低渦流