[发明专利]具有均匀玻璃覆膜和优良磁性能的晶粒取向电磁钢板用退火隔离剂及制备所述晶粒取向电磁钢板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面性质优良的晶粒取向电磁钢板用退火隔离剂及制造使用该退火隔离剂的晶粒取向电磁钢板的方法，更具体而言，涉及这样一种表面性质优良的晶粒取向电磁钢板用退火隔离剂，该退火隔离剂含有由40-95％活性MgO与5-60％非活性MgO所组成的100重量份MgO，和0.01-0.5重量份熔点低于900℃的低熔点化合物；还涉及一种制备晶粒取向电磁钢板的方法，该方法包括将所述退火隔离剂在混合罐(mixing tank)中以1500-3000rpm的转速搅拌超过10分钟后，将浆体形式的该退火隔离剂涂覆至钢板上。

背景技术

制备晶粒取向电磁钢板时，先将含有2.5-4.0重量％Si的原料板坯进行热轧，再将经热轧的板材退火并进行一次性冷轧，或进行多次冷轧的步骤，其间进行退火的步骤，从而形成最终钢板厚度。然后将冷轧的板经过脱碳退火处理，其中通过燃掉或清洁处理除去冷轧油或污染物，并控制N₂+H₂气氛中的P_H2O/P_H2，从而形成基于Fe₂SiO₄和SiO₂的氧化膜，该氧化膜在脱碳、初始再结晶及玻璃膜形成中发挥重要作用。

然后，将基于MgO的退火隔离剂在水中进行搅拌从而制成浆体，利用滚轴将该浆体涂覆至钢板上并加以干燥。之后将该钢板绕成卷并进行最终的退火。然后将该钢板卷在连续线上用绝缘涂覆剂进行涂覆、退火及热矫平(heat flattening)，从而制成最终产品。

在该晶粒取向电磁钢板中，认为在该二次再结晶步骤中，具有<001>轴的(110)<001>结晶优先形成和生长，从而侵蚀通过阻止初始再结晶晶粒的晶界迁移而抑制正常晶粒生长的其他晶粒，例如AlN与MnS——细分散在钢板中的所谓的抑制剂。

因此为了制造具有优良的玻璃覆膜和磁性能的晶粒取向电磁钢板，重要的是选择氧化膜形成的条件和退火隔离剂以及控制脱碳退火处理过程中的最终退火条件，其中形成稳定均匀的玻璃覆膜，并且该玻璃覆膜影响钢中抑制剂(AlN和MnS)的分散和二次再结晶。

在上述因素中，退火隔离剂的反应性非常重要，因为它对卷材在最终退火处理中玻璃覆膜形成过程中发生的氧化或硝化作用有影响，因而其不仅影响玻璃覆膜的形成，而且影响抑制剂在二次再结晶过程中的行为。这是因为为了增强退火隔离剂性能(尤其是反应性)而加入的添加剂的条件将影响脱碳退火过程中形成的氧化膜的变化、玻璃覆膜形成的起始温度、玻璃覆膜的形成速率、玻璃覆膜的均匀性和钢板表面之间的气氛的氧化程度，其结果是，上述因素还影响抑制剂在钢中的稳定性，从而影响二次再结晶。特别是，MgO的活性分布或粒径分布对于顺利地诱发与脱碳氧化层之间的反应很重要。即，根据添加剂——加入其来改进MgO形成玻璃覆膜的活性——的条件，脱碳退火过程中形成的氧化膜影响最终退火过程中组分或形状的变化，因此它是影响玻璃覆膜形成的起始温度、覆膜形成速率、覆膜均匀性和钢板表面间气氛的氧化程度的重要因素。而且上述因素还影响抑制剂在钢中的稳定性，从而影响二次再结晶。因此其在高温退火过程中的作用非常重要。

在晶粒取向电磁钢板的最终退火过程中，形成玻璃覆膜的反应指的是，退火隔离剂的主要成分MgO与脱碳退火过程中形成的氧化膜的主要成分SiO₂之间进行反应而形成镁橄榄石覆膜。

2MgO+SiO₂→Mg₂SiO₄

此处，如果使用AlN作为抑制剂，将在镁橄榄石层的底部附近形成诸如Al₂O₃、MgO及SiO₂等的尖晶石化合物。

一般来说，退火隔离剂通过将MgO(如果需要，与反应促进剂一起)分散到水中制成浆体然后将该浆体涂覆在钢板上而制得。作为促进反应的添加剂，已使用的有氧化物、S化合物及B化合物等。上述现有技术存在由MgO的制备条件而引起的问题。例如，对于高活性MgO，在浆体调制(即搅拌)过程中发生MgO→Mg(OH)₂的水合反应，导致卷材中水含量增加，从而提高了钢板表面之间的露点，使得玻璃覆膜在卷材的运动方向(纵向)或横向变得不均匀。另一方面，对于低活性MgO，由于反应性不足而无法得到均匀和足够的膜厚度。因此，将在最终退火的升温过程中发生薄膜变薄现象，或者发生其他氧化或硝化作用，从而在玻璃覆膜中发生针孔状金属斑点及变色等缺陷。