【技术实现步骤摘要】
本项专利技术涉及应用于饱和电抗器铁芯的取向硅钢领域，特别涉及一种通过异步轧制制取超薄型高磁感取向硅钢的方法
技术介绍
1、取向硅钢是一种具有优异磁性能的软磁合金，通常作为变压器铁芯材料在电力行业有着广泛的应用。变压器运行时，取向硅钢会不可避免地产生磁滞损耗、流损耗以及反常损耗，将电能以热能的形式损耗掉，即铁损。据统计，我国每年因取向硅钢造成的电能损失高达数十亿千瓦时，能源浪费十分严重。因此，通过技术改进提高取向硅钢性能，降低电能在输送过程中的损失迫在眉睫。取向硅钢作为决定变压器损耗的核心材料，其铁损大小直接影响变压器整体损耗。从1934年goss制备出取向硅钢起至今，取向硅钢的生产技术已发展80余年，国内研究机构依据取向硅钢产生损耗的基本原理，针对磁滞损耗、涡流损耗、反常损耗开展了大量相关研究工作，取向硅钢的铁损性能得到了大幅度优化。研究表明，提高高斯晶粒取向度及减薄硅钢板材的厚度可大幅降低硅钢板材的磁滞损耗和涡流损耗。随着生产技术的不断完善，高斯晶粒取向度已提高至十分接近理想的状态，同时，硅钢板材厚度目前已减薄至0.18mm、0.15mm，进一步减薄将使生产技术更加困难。
2、在特高压输变电线路中，换流阀作为输电工程的核心系统，阀中设置有晶闸管和饱和电抗器，其中饱和电抗器通过抑制阀内元件导通时的电流上升率di/dt，来平缓线路中故障引起的浪涌电流，起到保护晶闸管的作用。超薄取向硅钢是制造饱和电抗器铁心的关键材料，由于超薄硅钢带材制备用高品质无底层硅钢母材成分控制难度大；超薄硅钢的冷轧、再结晶退火及涂层涂覆等工艺参数
技术实现思路
1、针对中频超薄取向硅钢带材的制备存在的问题，本专利技术在原材料选择，轧制及退火脱碳工艺控制、影响goss取向晶粒形核及长大的抑制剂添加、激光刻痕等方面进行研究，专利技术出了通过异步轧制工艺制备厚度不大于0.1mm的超薄型高磁感取向硅钢的方法以及利于该种方法制作出的产品。
2、本专利技术的技术方案在于合理选择晶粒长大抑制剂，引用异步轧制技术，实施二次轧制，采用激光刻痕细化磁畴，制备出超薄型高磁感取向硅钢带材。
3、按照本专利技术提供的技术方案，提供了一种超薄型高磁感取向硅钢，该种超薄型高磁感取向硅钢化学成分按质量百分比为:c:0.035％～0.055％，si:2.9％～3.3％，mn:0.09％～0.15％，cu:0.1％～0.2％，s≤0.005％，als:0.02％～0.04％，n:0.009％～0.013％，sn:0.1％～0.2％，p≤0.003％，余量为fe和其他杂质元素；
4、所述的超薄型高磁感取向硅钢以a1n为主抑制剂，cu2s、sn为辅助抑制剂，所述sn是利用其在晶界的偏聚能力作为辅助抑制剂；
5、所述的超薄型高磁感取向硅钢厚度为0.08～0.1mm；
6、所述该超薄型高磁感取向硅钢具有如下磁性能:在sn的添加量为0.1～0.2％时，磁感b8:≥1.96t，铁损p1.7/50≤1.10w/kg。
7、进一步地，所述的超薄型高磁感取向硅钢的制备方法，按照如下步骤进行制备:一次轧制→碱液清洗→一次脱碳退火→渗氮处理→二次轧制→氧化镁涂层干燥→二次高温退火→热拉伸平整及涂绝缘层→激光刻痕→展平卷取，其中：
8、1)一次轧制：采用异步轧制机组，异步轧机上、下工作辊周向速比为1:1.01～1:1.20将厚度为0.8mm热轧卷板一次反复冷轧至目标厚度0.2～0.3mm；
9、2)碱液清洗：利用碱液将经过一次冷轧得到的冷轧板带进行表面清洗，除去轧制冷却液等油污，并进行烘干；
10、3)一次脱碳退火：在退火炉内对冷轧板带进行脱碳退火处理；脱碳退火温度为800～860℃，时间为3～6分钟，实现初次再结晶；
11、4)渗氮处理：在退火炉内通入nh3，对经过一次脱碳退火的冷轧板带进行渗氮处理，处理温度为760-860℃，nh3通入量根据渗氮值检测结果进行调整，渗氮值目标160-250ppm，渗氮时间≥30秒，然后冷却至常温；
12、5)二次轧制：二次轧制依旧采用异步轧制机组，其中异步轧机上、下工作辊周向速比为1:1.01～1:1.30，对冷轧板带实行三道次异步轧制，道次平均压下率为20％～25％；每一单道次压下10％～40％，所制得的二次冷轧板带最终厚度达到0.08～0.1mm；
13、6)氧化镁涂层干燥：将经过脱碳退火、渗氮处理过的二次冷轧板带表面进行mgo涂层处理，涂覆时mgo溶液的温度为4～10℃；涂完mgo以后进行烘干，烘干后的mgo含水率＜3％。
14、7)二次高温退火：高温退火升温段采用气氛为60～75％h2+25～40％n2，升温至1200℃，升温速率为20～25℃/小时；然后在1200℃保温8～10小时，保温气氛为100％h2，所有气体比例为体积比，实现goss晶粒二次再结晶；
15、8)热拉伸平整及涂绝缘层：通过热拉伸平整，消除二次冷轧板带边缘的波浪，并涂上绝缘层；
16、9)激光刻痕：采用激光刻痕对其进行细化磁畴处理；
17、10)展平卷取，制得超薄型高磁感取向硅钢。
18、特别的，所述9)激光刻痕的具体步骤为通过控制激光功率、扫描速率、刻痕线间距，在二次冷轧板带上垂直于轧向刻划出若干条平行布置的线状或点线状沟槽，相邻线状或点线状沟槽的线间距为3～4mm，各条线状或点线状沟槽的沟槽深度为4～10μm、沟槽宽度为20～30μm。
19、本专利技术的有益效果主要表现在：
20、1、选用厚度为0.8mm热轧卷板为基材，通过两次异步轧制，基本突破了≤0.1mm超薄型高磁感取向硅钢带材不能制造的技术难题；
21、2、采用异步轧制机组进行轧制，其搓轧效果比较明显，能够实现大压下变形，以此实现柱状晶的破碎并可形成随机晶粒取向的效果，利于二次再结晶形成高斯织构；
22、3、以a1n为主抑制剂，cu2s、sn为辅助抑制剂。细化热轧板带晶粒组织，为抑制剂析出提供足够位置，增强抑制剂的抑制能力，可以形成大量次表层剪切变形组织，为goss晶粒形核提供位置，为二次再结晶提供足够的goss晶核，最终增加goss晶粒取向度，提高磁感，大幅降低硅钢板材的磁滞损耗和涡流损耗。其磁感b8:≥1.96t，铁损p1.7/50≤1.10w/kg。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种通过异步轧制制取如权利要求1所述超薄型高磁感取向硅钢的方法，其特征在于按照如下步骤进行制备:一次轧制→碱液清洗→一次脱碳退火→渗氮处理→二次轧制→氧化镁涂层干燥→二次高温退火→热拉伸平整及涂绝缘层→激光刻痕→展平卷取，其中：
2.根据权利要求1所述的一种超薄型高磁感取向硅钢的制备方法，其特征在于制备步骤9)激光刻痕是指在二次冷轧板带上垂直于轧向刻划出若干条平行布置的线状或点线状沟槽，相邻线状或点线状沟槽的线间距为3～4mm，各条线状或点线状沟槽的沟槽深度为4～10μm、沟槽宽度为20～30μm。
3.根据权利要求1所述的一种超薄型高磁感取向硅钢的制备方法，其特征在于所制备的超薄型高磁感取向硅钢化学成分按质量百分比为:C:0.035％～0.055％，Si:2.9％～3.3％，Mn:0.09％～0.15％，Cu:0.1％～0.2％，S≤0.005％，Als:0.02％～0.04％，N:0.009％～0.013％，Sn:0.1％～0.2％，P≤0.003％，余量为Fe和其他杂质元素；超薄型高磁感取向硅钢厚度为0.08～0.1mm。
4.根据权
...【技术特征摘要】
1.一种通过异步轧制制取如权利要求1所述超薄型高磁感取向硅钢的方法，其特征在于按照如下步骤进行制备:一次轧制→碱液清洗→一次脱碳退火→渗氮处理→二次轧制→氧化镁涂层干燥→二次高温退火→热拉伸平整及涂绝缘层→激光刻痕→展平卷取，其中：
2.根据权利要求1所述的一种超薄型高磁感取向硅钢的制备方法，其特征在于制备步骤9)激光刻痕是指在二次冷轧板带上垂直于轧向刻划出若干条平行布置的线状或点线状沟槽，相邻线状或点线状沟槽的线间距为3～4mm，各条线状或点线状沟槽的沟槽深度为4～10μm、沟槽宽度为20～30μm。
3.根据权利要求1所述的一种超薄型高...
【专利技术属性】
技术研发人员：安赛前，周晓红，刘相华，
申请(专利权)人：东北大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。