一种取向电工纯铁的塑性加工方法技术

本发明专利技术公开了一种取向电工纯铁的塑性加工方法，涉及取向纯铁生产技术领域。本发明专利技术将纯铁板坯进行均热；再将均热后的纯铁板坯进行热轧制得热轧板；对热轧板进行常化处理，制得常化板，使得常化板中γ相含量为10％～20％；常化处理后对常化板进行冷轧处理，冷轧压下率为83％～90％。本发明专利技术通过控制合适的γ相含量，一方面可以在取向电工纯铁的均热过程中可以溶解更多的AlN，并且有利于常化过程中析出大量细小的AlN颗粒，进而促进取向电工纯铁在塑性加工过程中对初次晶粒的钉扎作用，并且促进二次再结晶的长大，有利于提高取向电工纯铁性能；并且控制冷轧过程合适的压下率，晶粒取向纯铁在二次再结晶中可以形成锋锐的Goss织构。

A Plastic Processing Method for Oriented Electrical Pure Iron

【技术实现步骤摘要】
一种取向电工纯铁的塑性加工方法
本专利技术涉及取向纯铁生产
，更具体地说，涉及一种取向电工纯铁的塑性加工方法。
技术介绍
永磁合金是一种电磁材料，因为其具有较高的硬度及力学性能，同时在不存在外场的情况下依旧具有较高的剩磁和较大的矫顽力，所以被广泛应用于仪器仪表、变压器铁芯、电磁铁铁芯、电机转子和定子、继电器铁芯等电工及电子设备元器件中，而其中电磁纯铁更是因其优异性能受到广泛关注。目前电磁纯铁在一些尖端科学基础领域已经起到重要作用，其不仅饱和磁感应强度Bs高、矫顽力Hc低，同时ΔHc足够低。但是电工纯铁虽然价钱便宜，使用成本低，并且具有较高的饱和磁感，但因纯铁中存在相变，经退火处理后难以获得更低的矫顽力和更高的磁导率。后来经相关研究发现，晶粒取向纯铁是一种极具潜力的高性能电磁材料；晶粒取向纯铁不同于常规的电工纯铁(一次再结晶产品)，而是一种经二次再结晶过程得到的产品，且具有较强的Goss择优取向，相较于普通电工纯铁，具有高磁导率、低矫顽力的优势。但截至到目前为止，有关晶粒取向纯铁的报道较少，国内对此研究基本处于空白状态，国外也只是进行了相关试验性研究，；所以，现亟需一种晶粒取向纯铁生产方法，以生产出电磁性能优异的晶粒取向纯铁磁性材料。而在在晶粒取向纯铁的生产过程中，塑性加工过程会对晶粒取向纯铁的围观晶粒形状、大小、种类以及数量都会产生较大的影响，塑性加工常常对晶粒取向纯铁的电磁性能起到决定性的作用；所以在生产晶粒取向纯铁过程中，对塑性加工过程中的热轧、冷轧以及常化流程的控制就显得尤其重要，但是目前国内外针对于取向电工纯铁的塑性加工研究多参照电工硅钢的塑性加工方法，但是本质上不同于取向硅钢，晶粒取向纯铁因成分上基本接近于纯铁，因此其在塑性加工过程中所产生的组织、织构演变都与硅钢具有较大的区别。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术在取向电工纯铁的塑性加工过程中，无法通过合理的塑形加工工艺使取向电工纯铁具有良好的组织、织构，导致取向电工纯铁无法获得较高磁性能的技术问题，提供了一种取向电工纯铁的塑性加工方法；通过采用合理的塑性加工方法和控制参数使得取向电工纯铁可以在热轧过程中控制合理的轧板组织及织构，并且采用一次大压下量的方式进行冷轧，优化冷轧板中的织构形态，进一步促进取向电工纯铁产品的电磁性能的提高。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种取向电工纯铁的塑性加工方法，在进行塑性加工前，选择的塑性加工的纯铁板坯中元素的含量为：C:0.02～0.04％，Si:0～0.1％，Mn:0～0.1％，S:0～0.005％，Als:0.007～0.035％，N:0.005～0.0125％，其余为不可避免的杂质和Fe；通过将待塑性加工的纯铁板坯中C和Si元素含量的合理控制，有利于在塑性加工过程提高取向电工纯铁中的γ相含量，并且使得取向电工纯铁中的<110>织构得到加强；将纯铁板坯中Als和N以及Mn和S元素含量的合理控制，使得取向电工纯铁中可以生成以AlN为主抑制剂，MnS为辅抑制剂的组合抑制剂，对初次再结晶晶粒的正常长大进行抑制，形成更多的Goss晶核，进而提高取向电工纯铁的磁性能。将纯铁板坯进行均热；再将均热后的纯铁板坯进行热轧制得热轧板；对热轧板进行常化处理，制得常化板，使得常化板中γ相含量为10％～20％，通过控制合适的γ相含量，一方面可以在取向电工纯铁的均热过程中可以溶解更多的AlN，并且有利于常化过程中析出大量细小的AlN颗粒，进而促进取向电工纯铁在塑性加工过程中对初次晶粒的钉扎作用，并且促进二次再结晶的长大，有利于提高取向电工纯铁性能。常化处理后对常化板进行冷轧处理，冷轧压下率为83％～90％，优选地，冷轧处理的道次为3或6道次，通过采用一次大压下量冷轧的方式，并且控制冷轧过程合适的压下率，晶粒取向纯铁在二次再结晶中可以形成锋锐的Goss织构。优选地，纯铁板坯经热轧处理后得到热轧板在厚度方向上，表层位置平均晶粒尺寸为7.0～8.0μm，沿表层到中心层方向1/4层位置平均晶粒尺寸为10.0～11.2μm，中心层位置平均晶粒尺寸为9.0～10.1μm。优选地，热轧板的析出相中尺寸小于20nm的粒子占析出相总量的40％～70％。优选地，常化板中晶粒的平均尺寸为9.8～11.5μm。优选地，常化板的析出相中尺寸小于20nm的粒子占析出相总量的20％～50％。优选地，热轧板经常化处理后得到的常化板在厚度方向上，表层位置平均晶粒尺寸为7.5～12.0μm，沿表层到中心层方向1/4层位置平均晶粒尺寸为8.5～13.0μm，中心层位置平均晶粒尺寸为9.2～12.0μm。优选地，常化处理为两段式常化，第一段的常化温度为820～1100℃，常化时间为3～5min；第二段的常化温度为680～720℃，常化时间为1～4min。优选地，常化过程中在常压下使用95～100℃的水进行冷却，常化气氛为N2。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：本专利技术的一种取向电工纯铁的塑性加工方法，先将塑性加工纯铁板坯成分控制为：C:0.02～0.04％，Si:0～0.1％，Mn:0～0.1％，S:0～0.005％，Als:0.007～0.035％，N:0.005～0.0125％，其余为不可避免的杂质和Fe，该成分设置可以与后续热轧过程参数进行配合，促进取向电工纯铁中产生合理的热轧板组织及织构，并且利于形成取向密度高的二次再结晶产品；合理的成分含量也有利于冷轧过程，冷轧过程通过大压下量进行轧制，组织中会形成纤维状的条带组织，并且有利于提高取向电工纯铁切变带中Goss晶核数量，同时在二次再结晶中才能形成锋锐的Goss织构。附图说明图1为本专利技术的一种取向电工纯铁的塑性加工方法加工得到的冷轧板金相组织图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可以相互组合，从而达到更优的效果。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下文对本专利技术的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解。实施例1本专利技术的一种取向电工纯铁的塑性加工方法，选择进行塑性加工的纯铁板坯中元素的含量为：C:0.02～0.04％，Si:0～0.1％，Mn:0～0.1％，S:0～0.005％，Als:0.007～0.035％，N:0.005～0.0125％，其余为不可避免的杂质和Fe。其中，取向电工纯铁中C元素的存在有利于钢中γ相增多，有利于取向电工纯铁的电磁性能的提高；但是C元素含量如果过高，取向电工纯铁的最大磁导率将会减少，并且C元素含量过高会导致γ→α相变点温度过低，并且C元素过高会导致电工纯铁的最大磁导率减少，矫顽力上升，会影响到取向电工纯铁的电磁性能，并且C元素含量过高会带来脱碳困难，以及使钢中硫化物固溶温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取向电工纯铁的塑性加工方法，其特征在于，纯铁板坯进行均热；再将均热后的纯铁板坯进行热轧制得热轧板；对热轧板进行常化处理，制得常化板，使得常化板中γ相含量为10％～20％；常化处理后对常化板进行冷轧处理，冷轧压下率为83％～90％。

【技术特征摘要】
1.一种取向电工纯铁的塑性加工方法，其特征在于，纯铁板坯进行均热；再将均热后的纯铁板坯进行热轧制得热轧板；对热轧板进行常化处理，制得常化板，使得常化板中γ相含量为10％～20％；常化处理后对常化板进行冷轧处理，冷轧压下率为83％～90％。2.根据权利要求1所述的一种取向电工纯铁的塑性加工方法，其特征在于，冷轧处理的道次为3道次。3.根据权利要求1所述的一种取向电工纯铁的塑性加工方法，其特征在于，冷轧处理的道次为6道次。4.根据权利要求1所述的一种取向电工纯铁的塑性加工方法，其特征在于，纯铁板坯经热轧处理后得到热轧板在厚度方向上，表层位置平均晶粒尺寸为7.0～8.0μm，沿表层到中心层方向1/4层位置平均晶粒尺寸为10.0～11.2μm，中心层位置平均晶粒尺寸为9.0～10.1μm。5.根据权利要求1所述的一种取向电工纯铁的塑性加工方法，其特征在于，热轧板的析出相中尺寸小于20nm的粒子占析出相总量的40％～70％。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，仇圣桃，荣哲，项利，付兵，赵芃，田超，
申请(专利权)人：安徽工业大学，中达连铸技术国家工程研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34