一种高硅钢薄带的制造方法技术

一种高硅钢薄带的制造方法，属于带钢轧制技术领域。制造工艺为：原料冶炼浇铸成锭或铸坯，锻造或热粗轧成板坯，经热轧形成0.7~4.0mm的钢板，对热轧钢板进行常化退火，再冷轧，最后进行成品退火。成品退火工序采用多段式退火，即先进行600~750℃低温退火，再进行850～1200℃高温退火。本发明专利技术通过对不同再结晶织构形核与长大过程的控制，实现了成品退火后再结晶织构的优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于带钢轧制
，特别涉及。
技术介绍
硅含量与硅钢性能密切相关，随硅含量提高，硅钢硬脆严重，轧制成形困难。高硅 钢一般是指硅含量介于4.0 7. 的硅钢。在冷加工中，高硅钢的有序结构导致其固有 脆性，易于断裂和边裂。目前，针对高硅钢脆性主要有三种解决方案。第一是采用快速凝固 直接制取薄带，省略轧制过程(日本专利JP556922;3)。但该方法存在板厚控制精度低、薄带 表面质量差、幅宽受到限制等缺点，不适合工业化规模生产。第二是采用3. Owt. % Si左右 的普通硅钢，在含SiCl4的气氛中加热渗硅，再利用扩散退火消除板厚方向的浓度梯度(日 本专利JP63^330)。但该方法需要高温长时间加热，制造成本高。第三即采用轧制方式制 造高硅钢，通过限定热轧前板坯晶粒尺寸(JP62103321)、热轧板组织形态(JP61166923)、 冷轧流程及轧制温度(日本专利JP63227717A、JP63069915A)等途径，有效改善了冷轧成形 性。织构是影响硅钢磁性能的一个主要因素，有利的织构特征是制造优良性能高硅钢 产品的重要条件。对于无取向硅钢，λ织构(<001>//ND，ND为轧面法向)由于在轧面内有 两个易磁化<001>方向，因而是无取向硅钢的理想织构。在日本专利JP56003625中，公开 了一种利用快速凝固方法获得λ织构高硅钢薄带的方法。采用轧制法制备高硅钢薄带的 技术研究主要集中在冷加工性上，极少关注织构的优化控制。日本专利JP63227716A中提 出，在成品退火工序中预先进行200 400°C回复处理可改善成品织构。但该专利未给出相 关织构特征，而且根据提供的磁性数据，对织构敏感的磁感应强度并未因回复处理而提高。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供。该方法是一 种可获得理想织构特征的冷轧高硅钢薄带制造方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是通过在成品退火工序中采用多段式 退火实现高硅钢薄带再结晶织构优化的方法。该方法的高硅钢薄带的制造工艺包括铸造、 锻造或热粗轧、热精轧、常化退火、冷轧和成品退火工序。(1)铸造原料熔炼后在1400 1600°C下浇铸成锭(铸坯)。铸锭(坯)在800 200°C范围内需以低于100°C /h的速度冷却，以避免热应力开裂。(2)锻造或热粗轧将铸锭(坯)加热到1200 950°C进行锻造(或热粗轧)，总 压下率高于40%，以破碎铸态粗大晶粒。(3)热精轧在1100 650°C范围内连续热轧至厚度为0.7 4. Omm的热轧板，总 压下率高于40%。(4)常化退火热轧板在900 1200°C下保温30s lh。(5)冷轧在400°C至室温区间冷轧至成品厚度，总压下率30%以上。(6)成品退火成品退火采用多段式退火方式，即冷轧板先进行600 750°C退火， 再进行850 120(TC退火；退火气氛为非氧化性气氛。本专利技术的制造方法适用的高硅钢化学成分按质量百分比为Si 4. 0 7. IwtMn 0. 05 1. OwtP :0. 005 0. IwtC < 0. 01wt%, S < 0. 01wt%，其余为铁及不 可避免的杂质。成分限定的理由如下Si =Si质量百分含量范围为4. 0 7. lwt%。Si是提高电阻率进而降低涡流损耗 乃至总铁损的有效元素，故以接近普通硅钢最高硅含量的4. 0wt%作为下限；另一方面，如 硅含量超过7. lwt%，矫顽力提高、饱和磁感应强度和最大磁导率降低，同时加工性显著恶 化。Mn :Mn质量百分含量范围为0.05 l.Owt%。Mn是提高热轧性能的必要元素，含 量低于0. 05Wt%改善效果不足，含量超过1. Owt %，影响冷加工性。P :P质量百分含量范围为0.005 0. Iwt%。P是提高冲片加工性的必要元素，低 于0. 005wt%达不到效果，超过0. Iwt %导致冷加工性恶化。C:C质量百分含量范围为< 0.01wt%。C是对磁性能有害的元素，超过0.01wt% C，需进行脱碳退火且脱碳时间过长，降低生产效率。3:5质量百分含量范围为<0.01衬％。S是对磁性有害的MnS等非金属相的形成 元素，含量应低于0. 01wt%。热轧、冷轧及退火工艺说明如下热轧工艺根据冷轧薄带的目标厚度选择热轧板厚度，一般冷轧薄带越薄则相应 的热轧板厚度越小。热轧板厚度超过4. 0mm，冷轧负担大；热轧板厚度低于0. 7mm，热轧难度 大且冷轧压下率可调控的空间小。冷轧工艺选择400°C作为冷轧上限温度，一方面是低于400°C可满足成形性需 要，另一方面可避免氧化和润滑方面的问题。为确保高硅钢的冷轧成形性，温度随冷轧过程 的进行逐渐降低。常化退火工艺常化退火的温度与时间搭配，旨在使热轧板发生再结晶，均勻热轧 板组织并控制其形态特征。成品退火工艺再结晶形核对再结晶织构特征有重大影响。不利于磁性的Y织 构(<111>//ND)，主要在晶界区域形核。有利于磁性的η织构(<001>//RD, RD为轧向)， 主要在剪切带形核；有利织构λ (<001>//ND)则依靠应变诱导晶界迁移(SIBM)机制形核。 对于低温退火温度低于60(TC，有利织构不能优先形核；温度高于750°C，不利织构有较高 的形核率。对于高温退火温度低于850°C，再结晶晶粒长大速度小，生产效率低；温度高于 1200°C，晶粒长大不易控制且设备要求高。本专利技术的高硅钢薄带制造方法，以普通硅钢的制造流程与装备为基础，仅通过对 成品退火工艺的设计，实现了冷轧高硅钢薄带的再结晶织构优化，易于工业化应用。本专利技术制备的高硅钢具有低铁损、高磁导率、低噪音的极佳软磁性能。其作为电力 电子工业中广泛应用的软磁合金，适用于制作发电机、电动机、变压器及其它仪器的铁芯， 能满足电力电子设备的高效、节能以及小型化、高频化的要求。附图说明图 10. 20mm厚冷轧高硅钢薄带经 1150°C X IOs (a)和 640°C Xlh+1150°C X10s(b) 退火后的ODF(取向分布函数)恒φ截面图。具体实施例方式实施例1成分如表1所示的高硅钢，利用中频感应炉熔炼并浇铸成锭。铸锭经1200°C保温 Ih均勻化后，锻造成60mm厚的板坯。板坯在1100 700°C范围内连续热轧至1. 1mm。热轧 板经1050°C保温IOmin常化退火并酸洗后，在400°C至室温间冷轧至0. 20mm。冷轧薄带先 进行低温退火，在640°C退火lh，其后进行高温退火，在1150°C退火10s，获得高硅钢薄带的 磁感&为1.517T。表1实验钢化学成分(质量百分比)权利要求1.，其特征在于包括以下步骤(1)铸造原料冶炼后在140(Tl60(rC下浇铸成锭或铸坯，在80(T20(TC范围内以低于 IOO0C /h的速度冷却；(2)锻造或热粗轧铸锭(坯)在120(T95(TC进行锻造或热粗轧，总压下率高于40%，制 成板坯；(3)热精轧在110(T65(TC范围内连续热轧至厚度为0.7 4. Omm的热轧板，总压下率高于 40% ；(4)常化退火热轧板在90(Tl2(KrC下保温30s l本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高硅钢薄带的制造方法，其特征在于包括以下步骤：（１）铸造：原料冶炼后在１４００～１６００℃下浇铸成锭或铸坯，在８００～２００℃范围内以低于１００℃／ｈ的速度冷却；（２）锻造或热粗轧：铸锭（坯）在１２００～９５０℃进行锻造或热粗轧，总压下率高于４０％，制成板坯；（３）热精轧：在１１００～６５０℃范围内连续热轧至厚度为０．７～４．０ｍｍ的热轧板，总压下率高于４０％；（４）常化退火：热轧板在９００～１２００℃下保温３０ｓ～１ｈ；（５）冷轧：在４００℃至室温区间冷轧至成品厚度，总压下率高于３０％；（６）成品退火：成品退火采用多段式退火方式，冷轧板先进行６００～７５０℃低温退火，退火时间为３０ｓ～２ｈ，其后进行８５０～１２００℃高温退火，退火时间为３０ｓ～１０ｈ；退火气氛为非氧化性气氛。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沙玉辉，左良，张芳，柳金龙，姚勇创，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89