高磁通密度方向性硅钢板的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种高磁通密度方向性硅钢板的制造方法，该方法利用连 续铸造-热轧连续设备来铸造中间壁厚钢棒，该钢棒在超过使AlN保持固溶 状态的1200℃的温度期间到达热精轧入口，将该钢棒热轧，骤冷，由此析 出微细的AlN，完全不必进行这些钢棒的高温加热，就可以有效并廉价地 制造高磁通密度方向性硅钢板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力用变压器的铁芯材料或旋转机器的铁芯材料等中使用的磁性、尤其是磁通密度优异的方向性硅钢板的制造方法。
技术介绍
方向性硅钢板的制造技术如美国专利第1965559号中所述，开发出了N.RGoss的两段冷轧法，其制造原理作为在微细的析出物MnS的存在下的二次再结晶现象已经由 J.E.May&D.Turnbu11于 1958年阐明(T腦,AIME212 (1958)， 769)。除此之外，本专利技术者利用加Al—段强冷轧法开发出了有效地利用了微细析出物A1N的方向性电磁钢板(日本特公昭33-4710号公报、美国专利第3159511号公报)。另一方面，齐藤等开发了如下技术与析出物不同的固溶的Sb、 Nb、 Se、 S、 Mo、 Cu、 Sn等微量元素具有强的一次再结晶晶粒的生长抑制作用，其会促进二次再结晶(日本金属学会志、27 (1963)， 191)。如上所述，在实际的制造技术中利用的二次再结晶现象必须有析出物或固溶的微量元素的存在，而作为完全不存在析出物的状态下的二次再结晶现象，在由以一定的晶体取向固定得到的稳定的结晶组织形成的基底(Texture Inhibition,织构抑制)的存在下的二次再结晶现象已基本由C.G.Dunn阐明(ActaMetallurgica， 1 (1953)，163)。此外，由本专利技术者发现的A1N对二次再结晶产生的效果可以明确高磁通密度方向性硅钢板的制造原理(^无^t ， Vol.9， No.2 (2004)， 52)。即，关于A1N对(110) [OOl]-Goss取向单晶的冷轧 再结晶现象的效果，当初始单晶含有少量5nm以下的极微细A1N时，形成{111}<110〉-0取向的一次再结晶生长组织，当含有极大量10nm左右的微细A1N时，通过二次再结晶而再现初始取向(110) ，当大量含有lnm左右的较大A1N时，同样通过二次再结晶而出现{120}<001>-八取向、{362}<012>-8取向、{111}<110>-<:取向这三种取向的二次再结晶晶粒。这与上述C.G.Dunn得到的完全不含杂质的3%Si硅钢单晶的研究结果 完全一致。从这些研究成果可知在高磁通密度方向性硅钢板的制造中， 在热轧板的状态下确保lOmn左右的A1N是非常重要的。但是，5nm以下 的极微细A1N因不会引起二次再结晶，因此应该避免。另外，lpm左右的 粗大A1N则没有存在的意义。目前，为了在热轧板的状态下确保在高磁通密度方向性硅钢板的制造 中必不可缺的10nm左右的A1N，将通过分块轧制或连续铸造得到的钢坯(厚约200mm以上)再加热(火焰加热)至1300°C以上的高温使A1N暂 时完全固溶后，使用连续热轧机的粗轧机制成厚20mm 70mm的钢棒(Bar),然后在连续热精轧机中轧制制成最终板厚，在约50(TC左右巻取， 但在精轧时钢被骤冷。但是，在厚200mm左右的厚钢坯中，当在1350°C 以上的高温下进行火焰加热时，为了达到钢坯表面与底面的温度差大的目 标效果，必须极度提高表面温度，因此出现钢坯晶粒的异常生长以及硅钢 表面的皮膜溶解并在炉内堆积而引起的作业上的问题。要解决上述问题非常困难，有作为制造方法之一采用低温钢坯加热法(Material Science Forum， 204/206， No.Ptl (1996)， 143)以及火焰加热之 后最终阶段的加热通过感应加热来进行从而防止氧化皮膜溶解的方法(例 如日本特开平5-117751号公报)等。此外，为了在与热轧板相同的厚度中 确保10nm左右的优选的A1N，还发表了采用数mm厚的薄壁连续铸造法 的想法(日本特开平2-258922号公报)，目前的将厚CC钢坯暂时冷却后将 该冷钢坯再加热的方法在生产率以及作业性上存在问题，希望得到改善。另外，在日本特表2000-500568号公报中公开了通过连续铸造来制造 厚20 80mm的薄钢坯、采用轧制开始温度为1100 120(TC的热轧来制造 方向性电磁钢板的方法。但在该方法中，在热轧中形成粒子尺寸大的A1N， 利用普通的处理工序无法得到足够的磁特性，因此存在需要进行脱碳退火 后的氮化处理的问题。
技术实现思路
如上所述，目前，在高磁通密度方向性硅钢板的制造中所必需的微细A1N的分散析出效果可以通过利用厚钢坯的热轧均热炉的高温再加热作业 暂时将A1N固溶在硅钢中后，再利用热轧的骤冷效果来实现，但是存在因 厚钢坯的高温加热的皮膜溶解而产生的问题，而且在数mm厚的薄壁连续 铸造法中，存在晶体取向的问题以及铸造组织脆性的问题，是阻碍实际应 用的大问题。此外，在将中间壁厚的连铸钢坯在120(TC以下的温度下幵始热轧的方 法中，在热轧前，A1N析出，且粗大化，并未达到对于磁性的改善具有充 分效果的状态。本专利技术的目的在于提供如下的 其利用连续铸造法制造中间壁厚钢坯，将钢坯保持在可热轧的最低限以上 的温度，并且使在钢液的状态下已固溶的A1N在进行连续热轧之前不析出 而保持在钢中，并利用连续热轧时的骤冷效果而使其微细析出，从而能解 决在将厚CC钢坯暂时冷却后将该钢坯加热至135(TC以上的高温的现有方 法中存在的问题，能大幅提高作业效率和能量转换效率，而且该高磁通密 度方向性硅钢板与以往相比具有更均一且优异的晶体方向性和铁损。为了实现上述目的，本专利技术的构成如下所述。(1) 一种，其特征在于，将按质 量计含有C: 0.010 0.075%、 Si: 2.95 4.0°/0、酸可溶性Al: 0.010 0.040%、 N: 0.0010 0.0150%、 S和Se中的一种或两种:0.005 0.1%、且其余部分 由Fe和不可避免的杂质构成的钢液连续铸造，制造厚20 70mm的中间壁 厚钢棒，将该中间壁厚钢棒在铸造后保持在超过120(TC的温度，并使该钢 棒在铸造结束后500秒以内到达热精轧机的入口，开始连续热轧，经该热 轧制成厚1.5mm 5mm的热轧板，进行冷却并将热轧结束后至达到600°C 为止的冷却时间控制在150秒以下，然后进行普通的冷轧、中间退火、脱 碳退火、精退火等。(2) 如(1)所述的，其特征在 于，在上述钢液中，还含有在晶界偏析而抑制结晶生长的选自Sb: 0.005 0.2%、 Nb: 0.005 0.2%、 Mo: 0.003 0.1、 Cu: 0.02 0.2%、 Sn: 0.02 0.3°/。中的至少1种。(3) 如(1)所述的，其特征在于，当上述中间壁厚钢棒保持在125(TC以上的温度时，最长在500秒以内 到达热精轧机的入口，当上述中间壁厚钢棒保持在120(TC以上的温度时， 最长在150秒以内到达热精轧机的入口。(4)如(1)所述的，其特征在 于，当通过连续铸造而制造的中间壁厚钢棒到达热精轧机的入口并开始连 续热轧为止的用时超过200秒时，或当该中间壁厚钢棒的温度为IOOO'C这 样的低温时，使这些中间壁厚钢棒在用于保持1300 1350'C的温度的加热 炉中进行加热。附图说明图1是表示连续铸造-热轧连续设备的一个例子的示意图。 图2是表示连续铸造-热轧连续设备的其它例子的示意图。 图3是表示A1N固溶处理后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高磁通密度方向性硅钢板的制造方法，其特征在于，将按质量计含有Ｃ：０．０１０～０．０７５％、Ｓｉ：２．９５～４．０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０～０．０４０％、Ｎ：０．００１０～０．０１５０％、Ｓ和Ｓｅ中的一种或两种：０．００５～０．１％、且其余部分由Ｆｅ和不可避免的杂质构成的钢液连续铸造，制造厚２０～７０ｍｍ的中间壁厚钢棒，将该钢棒在铸造后保持在超过１２００℃的温度，并使该钢棒在铸造结束后５００秒以内到达热精轧机的入口，开始连续热轧，经该热轧制成厚１．５ｍｍ～５ｍｍ的热轧板，进行冷却并将热轧结束后至达到６００℃为止的冷却时间控制在１５０秒以下，然后进行普通的冷轧、中间退火、脱碳退火、精退火等。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.13 JP 247674/20061、一种高磁通密度方向性硅钢板的制造方法，其特征在于，将按质量计含有C0.010～0.075％、Si2.95～4.0％、酸可溶性A10.010～0.040％、N0.0010～0.0150％、S和Se中的一种或两种0.005～0.1％、且其余部分由Fe和不可避免的杂质构成的钢液连续铸造，制造厚20～70mm的中间壁厚钢棒，将该钢棒在铸造后保持在超过1200℃的温度，并使该钢棒在铸造结束后500秒以内到达热精轧机的入口，开始连续热轧，经该热轧制成厚1.5mm～5mm的热轧板，进行冷却并将热轧结束后至达到600℃为止的冷却时间控制在150秒以下，然后进行普通的冷轧、中间退火、脱碳退火、精退火等。2、 根据权利要求l所述的高磁通密度方向性硅钢板的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂仓昭，武智弘，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，坂仓昭，武智弘，
类型：发明
国别省市：JP