[其他]高硅低铁损冷轧取向硅钢片及制造方法

说明书

本发明涉及含３．７～４．５（重量）％Ｓｉ低铁损冷轧取向硅钢片及其制造方法。本发明硅钢片的化学成分（重量％）为：３．７～４．５％Ｓｉ，０．０５０～０．０８６％Ｃ，０．０８～０．１５％Ｍｎ，０．０１５～０．０３５％Ｓ，０．００７～０．０１３％Ｎ，０．００５～０．０２０％Ａｌ。以ＡｌＮ作为ＭｎＳ的辅助抑制剂，热轧板坯加热温度不低于１３００℃，终轧温度不低于９００℃，冷轧前在５００～７００℃退火，酸洗后除氢。采用两次冷轧。然后在８００～８６０℃脱碳退火和在１１５０℃高温退火。可获得磁性能优异的Ｐ１５／５０≤０．９５瓦／公斤（０．３５毫米厚度）的（１１０）〔００１〕取向硅钢片。

本发明属于含3.7～4.5%Si的低铁损冷轧取向硅钢片及其制造方法。

目前商用的冷轧硅钢片含Si量不超过3%，其制造方法主要以日本专利昭33-4710、40-15644和美国专利196555为代表。前者以MnS+AlN为抑制剂，热轧板高温退火处理和一次强冷轧工艺为其主要特点;后一种是含MnS抑制剂，采用两次冷轧工艺，铁损和磁感均不如第一种制造方法。很早人们都知道，增加Si含量能提高电阻率从而有利于硅钢片铁损的降低。关于开发冷轧高硅钢片过去曾作了大量工作，但直到1983年在日本专利昭58-84923中终于将4%Si硅钢在200～400℃下实现了温轧成带。这是继英国专利982101号含Ni（4～7%）的高硅冷轧硅钢之后，在高硅冷轧取向硅钢片研究工作上又一个新的进展。

本发明采用普通两次冷轧工艺生产含高Si低铁损冷轧单取向硅钢片。其目的是提供一种比英国专利982101和日本专利昭40-15644铁损更低，制造技术和经济效益比日本专利昭33-4710昭58-84923更为优异的制造方法。本发明的特点是利用铝脱氧的残铝形成以MnS为主，AlN为辅助的抑制剂，在工艺上采用轧前处理和两次冷轧与中间退火的工艺，生产出含Si高的冷轧取向硅钢片。本发明的具体化学成分范围（重量%）如下：3.7～4.5%Si，0.05～0.086%C，0.08～0.15%Mn、0.015～0.035%S，0.007～0.013%N和0.005～0.020%Al。其中Al含量即使在0.01%以下，对磁性和（110）〔001〕取向度也有所改善。这是本发明不同于两次冷轧法的普通硅钢的特征之一。而钢锭开坯或锻造以及热轧与普通取向硅钢片的生产方法无根本区别，其中热轧板坯加热温度不低于1300℃，终轧温度不低于900℃。工艺上的另一特征是热轧板在冷轧前应在500～700℃范围内进行退火处理，其目的是改善热轧板组织的不均匀性。实验证明，顺热轧板厚度方向的组织均匀性和晶粒大小以及板形和热轧板表面缺陷对冷轧性能和冷弯性能有很大的影响。一般地说，热轧板组织是不均匀的，特别是热轧板表面层和中心层之间的组织差异很大。为了改善这种不均匀性除了通过热轧过程中的动态再结晶外，也在热轧后通过500～700℃退火处理，来消除顺轧向延伸的条状晶粒组织，增加中心层再结晶晶粒组织，从而晶粒相应地得到细化。处理前后的热轧板，其弯曲性能得到很大改善，弯断的断口有明显差别。处理后，热轧板能顺利冷轧成带。

该制造方法的另一个特征是热轧板经酸洗后应在100～200℃进行除氢处理。除氢处理后的热轧板在冷轧前需预热到40～100℃，热轧板在第一次的第一道带温（40～100℃）冷轧以后不再预热，可以连续冷轧到中间厚度，第一道冷轧压下率≥20%，在第一、二次冷轧之间进行中间退火，退火温度为850～900℃，根据钢中原始含碳量决定中间退火时是否采取部分脱碳，中间退火使钢带的塑性有较大的改善，中间退火后钢带直接进行第二次冷轧，其压下率要求在50～75%范围内，成品带的厚度≤0.35毫米。成品厚度的冷轧板在湿H₂和N₂的混合气氛下于800～860℃进行脱碳退火，将碳脱至＜0.005（重量）%，最后在1150℃高温退火20小时，即可获得磁性能优异的铁损P15/50≤0.95瓦/公斤（0.35毫米厚度）的（110）〔011〕取向硅钢片。

实施例