一種優(yōu)化無取向高硅鋼冷軋板板型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種優(yōu)化無取向高娃鋼冷社板板型的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無取向娃鋼是一種重要的軟磁材料，是制作電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)等電器元件的核屯、材 料。當(dāng)無取向娃鋼內(nèi)的娃含量增加至6.5wt.%左右時(shí)，其軟磁性能將大幅度提升，表現(xiàn)為在 高頻時(shí)的高電阻、高磁導(dǎo)率、高磁化強(qiáng)度、趨近于零的磁致伸縮、很低的滿流和磁滯損耗等； 因此在制造高頻且低噪音的電機(jī)和變壓器時(shí)，它是一種非常理想的磁性材料;然而，由于較 高的Si含量，其內(nèi)部將出現(xiàn)有序相B2 (FeSi)及D03 (FesSi)，同時(shí)還由于存在化-Si共價(jià)鍵 的原因，使無取向6.5wt.%Si娃鋼在室溫下具有非常脆的特性，導(dǎo)致其冷加工性能被大大降 低；因此，在傳統(tǒng)工藝流程下很難被生產(chǎn)，尤其是在冷社工序。
[0003] 1993年，日本鋼管公司（NKK)采用化學(xué)氣相沉積（CVD)方法成功生產(chǎn)出了無取向 6.5wt. %Si娃鋼薄板，而且該生產(chǎn)線是目前世界上唯一一條通過CV的去生產(chǎn)6.5wt. %Si娃鋼 的生產(chǎn)線，月產(chǎn)量為100噸左右，但是由于產(chǎn)品內(nèi)存在柯肯戴爾空桐，其磁感值較低;此外， 由于滲娃物質(zhì)SiC14的強(qiáng)烈毒性和腐蝕性，使CVD工藝具有很大的危險(xiǎn)性。
[0004] 薄帶鑄社是一種近凈型生產(chǎn)技術(shù)，該工藝可W將烙融的鋼水直接鑄社到接近成品 厚度的薄帶，省掉大壓下量熱社工序，達(dá)到節(jié)能減排、提高生產(chǎn)率的效果;利用該工藝生產(chǎn) 無取向6.5wt.%Si娃鋼，可W省掉大壓下量熱社，從而避免熱社時(shí)裂紋的產(chǎn)生;此外，通過控 制鋼水過熱度，使6.5wt. %Si娃鋼初始鑄態(tài)組織W<001〉// ND晶粒為主，最終產(chǎn)品的磁感值 得W提升;另一方面，采用薄帶鑄社工藝可W生產(chǎn)出具有細(xì)小等軸晶組織的薄帶，使無取向 6.5wt. %Si娃鋼薄帶具有一定量的初始室溫初性，運(yùn)將大大增加后續(xù)社制工藝的成功率； 中國專利（201510563681.7)將薄帶鑄社和應(yīng)變誘導(dǎo)無序(DID)工藝相結(jié)合，采用"鑄 牽^熱社-溫社-室溫冷社"的生產(chǎn)路線，成功地生產(chǎn)出冷社壓下量>50%的0.25mm厚的無取 向6.5wt. %Si娃鋼冷社板，且產(chǎn)品的最終磁性能優(yōu)良，其中B8高達(dá)1.44 T。然而，由于溫社板 具有較高的硬度，導(dǎo)致采用上述方法制備出的6.5wt.%Si娃鋼冷社板存在小量的邊裂問題。 因此需要研發(fā)出一種新的方法來軟化溫社板，降低成品冷社板的邊裂程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)化無取向高娃鋼冷社板板型的方法，將社制工藝優(yōu)化 為"鑄社-熱社-溫社-低溫回復(fù)-室溫冷社"，保證溫社板基體保持無序的情況下，降低其內(nèi) 部位錯(cuò)密度，從而降低冷社板的邊裂程度。
[0006] 本發(fā)明的方法按W下步驟進(jìn)行： 1、 冶煉鋼水，然后采用薄帶鑄社機(jī)制備娃鋼鑄帶，其化學(xué)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,余量為化；將娃鋼鑄帶熱社獲 得熱社鋼板； 2、 將熱社鋼板在100~300°C下進(jìn)行溫社，溫社總壓下量控制在55~60%之間，獲得溫社鋼 板； 3、將溫社鋼板在300~350°C和保護(hù)氣氛條件下保溫30~60min，進(jìn)行低溫回復(fù)，然后空冷 至室溫，再進(jìn)行冷社，獲得無取向高娃鋼冷社板。
[0007] 上述的娃鋼鑄帶厚度為2.3~2.5mm。
[000引上述的保護(hù)氣氛為氮?dú)狻?br>[0009] 上述方法中，熱社溫度為900~1050°C，總壓下量為40~60%。
[0010] 上述方法中，冷社的總壓下量為30~50%。
[0011] 本發(fā)明的方法可W簡單有效地降低冷社板的邊裂程度，優(yōu)化最終冷社成品的板 型;控制溫社總壓下量控制在55~60%之間，此時(shí)的溫社鋼板基體呈現(xiàn)出無序化，且具有一定 量的室溫初性;在低溫回復(fù)工序完成后，采用空冷的方式冷卻至室溫，可防止冷卻時(shí)內(nèi)應(yīng)力 的產(chǎn)生;低溫回復(fù)處理后的鋼板內(nèi)部位錯(cuò)密度大幅度降低，但基體仍然保持無序化狀態(tài)，因 此硬度降低，室溫初性得到提高；后續(xù)的冷社使鋼板的性能提升，最終制備出邊裂程度微 小、板型良好的無取向高娃鋼冷社板。
[0012] 本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是：1、可W有效地軟化溫社板，提升其室溫初性，使后續(xù)的冷社 工藝可W更加容易的實(shí)施；2、對(duì)設(shè)備要求低，且無需繁瑣的操作；3、在實(shí)際生產(chǎn)中容易實(shí) 施。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中的溫社鋼板縱斷面上的金相組織圖；圖中（a)為低溫回復(fù) 前，（b)為低溫回復(fù)后，箭頭指示處為剪切帶； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中獲得的無取向高娃鋼冷社板與對(duì)比試驗(yàn)獲得的冷社板形貌圖 W及局部放大圖；圖中，(A)為實(shí)施例的冷社板，（B)為對(duì)比試驗(yàn)的冷社板。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例中金相組織觀測(cè)采用的設(shè)備型號(hào)為Leica DMIRM。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例中宏觀硬度檢測(cè)設(shè)備為德國邸3000BVRZ-SA硬度計(jì)。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例獲得的無取向高娃鋼冷社板經(jīng)900°CX30min退火后(氮?dú)獗Ｗo(hù)，冷 卻方式為空冷)獲得的磁性能與日本CVD法生產(chǎn)的同規(guī)格(0.3mm)高娃鋼性能對(duì)比結(jié)果如表 1所示； 表1
由表1可見，本發(fā)明的娃鋼板高頻鐵損(WlO/400)略遜于日本產(chǎn)品，磁感值(B8)優(yōu)于日本 產(chǎn)品。
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例中測(cè)試磁性能采用的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 3655-2000。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例中溫社鋼板在低溫回復(fù)前的宏觀硬度值為398~405HV，低溫回復(fù)后 的宏觀硬度值為380~387 HV。
[0019]實(shí)施例1 冶煉鋼水，然后采用薄帶鑄社機(jī)制備娃鋼鑄帶，厚度為2.5mm，化學(xué)成分按重量百分比 含C 0.0083%，Si 6.55%，N 0.0022%，0 0.0027%，S 0.0076%，余量為化;將娃鋼鑄帶熱社獲 得熱社鋼板;其中熱社溫度為900°C，總壓下量40%; 將熱社鋼板在l〇〇°C下進(jìn)行溫社，溫社總壓下量60%，獲得溫社鋼板;金相組織如圖1(a) 所示； 將溫社鋼板在350°C和保護(hù)氣氛條件下保溫30min，進(jìn)行低溫回復(fù)，然后空冷至室溫，保 護(hù)氣氛為氮?dú)?金相組織如圖1 (b)所示； 再進(jìn)行冷社，冷社的總壓下量為50%，獲得無取向高娃鋼冷社板，外觀形貌如圖2(A)所 示;邊裂程度微小，板型良好； 采用上述溫社鋼板進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，不進(jìn)行低溫回復(fù)直接冷社，獲得的對(duì)比冷社板外觀 形貌如圖2(B)所示。
[0020] 實(shí)施例2 方法同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于： (1) 娃鋼鑄帶厚度為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%;熱社溫度為1000°C，總壓下量為60%; (2) 在150°C下進(jìn)行溫社，溫社總壓下量55%; (3) 在340°C和保護(hù)氣氛條件下保溫40min; (4) 冷社的總壓下量為40%; 無取向高娃鋼冷社板邊裂程度微小，板型良好。
[0021 ]實(shí)施例3 方法同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于： (1) 娃鋼鑄帶厚度為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%;熱社溫度為1050°C，總壓下量為56%; (2) 在200°C下進(jìn)行溫社，溫社總壓下量58%; (3) 在320°C和保護(hù)氣氛條件下保溫50min; (4) 冷社的總壓下量為30%; 無取向高娃鋼冷社板邊裂程度微小，板型良好。
[0022] 實(shí)施例4 方法同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于： (1) 娃鋼鑄帶厚度為2.4mm，成分按重量百分比含C0.01%，Si6.51%，N 0.0023%，0 0.0029%，S 0.0079%;熱社溫度為950°C，總壓下量為50%; (2) 在300°C下進(jìn)行溫社，溫社總壓下量56%; (3) 在300°C和保護(hù)氣氛條件下保溫60min; (4) 冷社的總壓下量為46%; 無取向高娃鋼冷社板邊裂程度微小，板型良好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種優(yōu)化無取向高硅鋼冷乳板板型的方法，按以下步驟進(jìn)行： (1) 冶煉鋼水，然后采用薄帶鑄乳機(jī)制備硅鋼鑄帶，其化學(xué)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%，余量為Fe;將硅鋼鑄帶熱 乳獲得熱乳鋼板； 其特征在于： (2) 將熱乳鋼板在100~300°C下進(jìn)行溫乳，溫乳總壓下量控制在55~60%之間，獲得溫乳 鋼板； (3) 將溫乳鋼板在300~350°C和保護(hù)氣氛條件下保溫30~60min，進(jìn)行低溫回復(fù)，然后空 冷至室溫，再進(jìn)行冷乳，獲得無取向高硅鋼冷乳板。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化無取向高硅鋼冷乳板板型的方法，其特征在于所述的硅 鋼鑄帶厚度為2.3~2.5mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化無取向高硅鋼冷乳板板型的方法，其特征在于所述的保 護(hù)氣氛為氮?dú)狻?. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化無取向高硅鋼冷乳板板型的方法，其特征在于步驟（1)中 的熱乳溫度為900~1050°C，總壓下量為40~60%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化無取向高硅鋼冷乳板板型的方法，其特征在于步驟(3)中 冷乳的總壓下量為30~50%。
【專利摘要】一種優(yōu)化無取向高硅鋼冷軋板板型的方法，按以下步驟進(jìn)行：（1）冶煉鋼水，用薄帶鑄軋機(jī)制備硅鋼鑄帶，熱軋獲得熱軋鋼板；（2）在100~300℃下進(jìn)行溫軋，溫軋總壓下量控制在55~60%之間；（3）將溫軋鋼板在300~350℃和保護(hù)氣氛條件下保溫30~60min，進(jìn)行低溫回復(fù)，然后空冷至室溫，再進(jìn)行冷軋。本發(fā)明制備的無取向高硅鋼冷軋板邊裂程度微小、板型良好，對(duì)設(shè)備要求低，且無需繁瑣的操作。
【IPC分類】C21D8/12, C22C38/02
【公開號(hào)】CN105543672
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610098385
【發(fā)明人】劉振宇, 王項(xiàng)龍, 李昊澤, 李成剛, 曹光明, 王國棟
【申請(qǐng)人】東北大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日