[发明专利]一种表面状态良好的中牌号无取向电工钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无取向电工钢技术，特别属于一种表面状态良好，无瓦楞状缺陷的中牌号无取向电工钢及其制造工艺。

背景技术

无取向电工钢板主要是作为电机和小型EI铁芯材料使用。当电工钢炼钢采用连铸法生产时，若化学成分Si＞1.65％，C＜0.006％时，在热轧过程中不产生α→γ相变，连铸坯中形成的粗大的(100)柱状晶因在热轧过程中动态回复和再结晶缓慢而不能彻底破碎，在热轧板的厚度中心附近形成了粗大伸长的形变晶粒，主要是{100}<011>纤维状组织，以后此组织在冷轧和退火时难以再结晶，使电工钢成品形成了的一种表面凸凹不平的缺陷，俗称为瓦楞状缺陷。

解决瓦楞状缺陷常用如下方法：

低温浇铸法：

日本公开特许公报昭49-39526中提出了使用低温浇铸防止形成粗大柱状晶。但由于低温浇铸要求过热度控制很低且范围很窄，往往引起铸坯中夹杂物增加，影响电工钢成品质量，所以，低温浇铸法在大生产中无法使用。

电磁搅拌法：

日本公开特许公报昭53-114609中提出了使用电磁搅拌减少铸坯中柱状晶率，提高铸坯等轴晶率，这是防止无取向电工钢瓦楞状缺陷采用的常用方法，但电磁搅拌设备投入资金大，维护成本高。

控制热轧粗轧、精轧工艺的方法：

日本公开特许公报昭53-2332号提出将粗轧终轧温度控制为＞900℃，粗轧最后一道次压下率＞50％的方法；还有中国专利03116890提出粗轧道次≤4道次，粗轧累计压下率≥80％，其中至少有一个道次的压下率≥40％，粗轧终轧温度≥980℃，粗轧轧辊辊面粗糙度至少≥5um的方法，这些方法不但要求粗轧轧机能力大，而且粗轧最后一道次压下率过大，造成粗轧坯的板型难以控制，影响板形质量。

调整化学成分法：

美国专利3935038提出化学成分为C＜0.06％、Si1.5～4.0％、Al＜1.0％、Si+Al＞2.0％、C≥1/100[(Si+Al)-0.75]％，提高碳含量，使连铸板坯加热和热轧时发生α→γ相变，促进热轧组织动态回复和再结晶，消除带钢中部粗大形变晶粒(纤维状组织)，解决瓦楞状缺陷。此专利的缺点是，满足C≥1/100[(Si+Al)-0.75]％条件要求的C含量非常高，成品退火脱碳量增大，脱碳时间延长，影响机组产量。

在中牌号电工钢生产中，还有采用调整化学成分Si≤1.65％，C≤0.006％的方法防止瓦楞状缺陷，但由于硅含量低，造成铁损较大，硬度低，冲片性不好。

热轧板常化处理法：

通过热轧板常化处理增加热轧钢板的再结晶率，可防止瓦楞状缺陷。但此法要增加设备的投资，增加了制造成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面状态良好的中牌号无取向电工钢及其制造方法，通过调整钢坯的化学成分，采用通常的连铸工艺，对热轧工艺进行调整，热轧板不需要常化处理，在湿气氛的脱碳退火工序把碳脱到无时效状态，从而生产出表面状态良好、无瓦楞状缺陷、磁性和力学性能俱佳的中牌号无取向电工钢。

实现上述目的的技术方案为：提供一种表面状态良好的中牌号无取向电工钢，其化学成分包含：C：0.007～0.0130％，Si：1.60～2.10％，Mn≤0.50％，P：0.02～0.10％，Al：0.20～0.40％，S≤0.005％，N≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明确定上述化学成分的理由为：

碳：为了电工钢带钢在热轧轧制过程中发生α→γ相变，消除中牌号电工钢的瓦楞状缺陷，规定碳0.007％～0.0130％。碳小于0.007％，带钢在热轧轧制过程中不发生α→γ相变，电工钢成品会产生瓦楞状，碳大于0.0130％，在脱碳退火阶段，脱碳时间要延长，影响产量，造成制造成本增加。

硅：硅作为增加电阻的元素加入，并主要利用硅含量提高增加电阻率，降低铁损，规定硅含量1.60％～2.10％，之所以规定上限为2.10％，是因为在本发明的碳含量的范围内，硅含量超过上限会出现瓦楞状缺陷。

锰：锰与硫形成MnS，防止FeS的形成，改善热轧塑性。同时改善织构，提高磁性。但锰含量的提高降低了相变点，对脱碳退火不利，因此，要求Mn≤0.50％。

磷：磷在电工钢中可提高电阻率，降低铁损，但磷为偏析元素，过高会造成热轧、冷轧生产困难，因此，限制在0.02～0.10％。