[发明专利]一种高磁感无取向电工钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢和轧钢技术领域，尤其涉及一种电工钢及其生产方法。

背景技术

随着空调需求量的增加，带动了对空调压缩机用电工钢的需求。由于空调和冰箱压缩机定转子铁芯冲压后需进行退火处理达到降低铁损目的，现在市场上用来制造压缩机的电工钢采用与制造变压器、电机铁损通用的电工钢，在冲片退火后铁损降低的同时，磁感也随之降低，从而使磁导率降低，增加了铜损。

韩国浦项公司在申请号为97120376.8和武汉钢铁公司在申请号为01138224.4的2项中国专利中分别提及了一种电磁性能较好的电工钢的生产方法，在这2项专利技术的钢中都加入了Sn、B等微量元素，且需控制B/N比值。由于元素含量较低，加入过多的硼或硼产生偏析易成氧化物，这样反而会对钢的电磁性能产生不利影响。在冶炼过程中钢水不断从空气中吸氮，氮含量不稳定，就会导致硼的加入量控制困难，所以采用这样的技术生产难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能满足压缩机生产要求，冲片退火后仍能保持优良电磁性能，而且容易控制生产的电工钢及其生产方法。

本发明电工钢的钢水化学成分为(重量百分比)：C≤0.010％、Si：0.8％～2.0％、Mn：0.2％～1.2％、P≤0.03％、S≤0.01％、Als≤0.002％、N≤0.003％，其余为铁和少量夹杂物，夹杂总量≤0.03％。

本发明电工钢的生产方法包括下列步骤：

a)电炉或转炉冶炼，真空精炼，去除钢中氢和氮有害气体，将碳控制在<0.010％，并采用硅脱氧，避免铝随合金等方式加入钢中；

b)采用模铸或连铸方式将钢水铸成锭或坯，并缓慢冷却至<900℃，使氮化铝与硫化锰粗大析出；

c)钢锭或钢坯加热段温度控制在1200～1270℃，均热段控制在<1200℃，钢坯温度控制在1100～1150℃，保温时间较常规产品少20～50分钟，温度均匀后进行热轧，尽量减少在辊道上的停留时间，减少热量损失，开轧温度≥1000℃，≥820℃完成轧制，卷取温度控制≥700℃，热轧板厚度小于2.5mm，尽量接近于成品厚度；

d)采用连轧或单机架方式将热轧板一次冷轧成成品厚度，或采用带有中间退火的二次冷轧方式将热轧板轧制成成品厚度；

e)冷轧钢带经连续退火炉脱碳退火、涂绝缘层等工序制成成品。

电工钢中加铝可以提高钢的电阻率，达到降低铁损的目的。可在加入铝的同时，由于电工钢在生产中不可避免地带入氮元素，而氮极易与铝形成氮化铝。研究发现当电工钢中的酸溶铝含量为0.002％～0.015％时，铝与氮形成细小弥散的氮化铝，在轧制过程中在钢中弥散析出，在随后的退火过程中抑制了晶粒的长大，严重影响电磁性能。当含有一定量的铝时，铝可以增加钢的电阻率，降低铁损，但同时铝极易与氧结合，易形成氧化铝，对电磁性能产生不良影响。而且，当含铝量较多时连铸易造成水口堵塞，生产困难。本发明为减少钢中氮化铝的量，一方面采用硅脱氧方式进行脱氧，以严格控制铝含量，降低钢中残余铝的影响；另一方面采用真空精炼，严格控制钢中的氮含量。

为避免生产中出现性能大幅波动，降低冶炼难度，本发明通过控制钢中的有害元素范围，从而达到不添加Sn和B元素，生产适合压缩机铁损用的无取向电工钢的目的。

本发明通过降低热轧加热温度，减少氮化铝固溶量，提高热轧卷取温度，降低热轧板厚度，减少冷轧压下率。由于在钢中固溶有氮化铝较低，在退火过程中没有过饱和的氮化铝析出，所以生产出的产品磁感还可能有所提高。

本发明钢中不加铝，采用硅脱氧，减少了氮化铝的固溶量，还避免了因铝氧化造成絮水口问题，减少了氧化铝夹杂的形成；提高热轧卷取温度，减少了热轧板常化工序，降低了生产成本；降低热轧板厚度，改善了成品织构，提高了产品磁感强度，成品板冲片退火后在铁损降低的同时，保持磁感不降，或略有升高。

下面通过实施例对本发明作进一步的描述。

具体实施方式

实施例1

钢水化学成分：C：0.003％、Si：1.35％、Mn：0.35％、P：0.012％、S：0.003％、Als≤0.001％、N：0.0024％，其余为铁和少量夹杂物。

生产方法：

a)转炉冶炼，RH真空精炼处理，将碳降至0.003％，采用硅脱氧，避免铝随合金等方式加入钢中；

b)采用连铸方式将钢水铸成230mm钢坯，并使钢坯缓慢冷却至850℃；