[发明专利]一种低温取向电工钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及取向电工钢生产技术领域，特别提供了一种低温取向电工钢的生产方法。

背景技术

晶粒取向电工钢板的优良的磁性能源于其在最终高温退火过程中通过二次再结晶形成的Goss织构。为了获得较好的二次再结晶组织，要求钢中含有大量细小弥散的析出物作为抑制剂，如AlN，MnS，MnSe等，在高温退火升温过程中抑制初次再结晶晶粒的长大。

传统的取向电工钢的生产方法是在专用的高温加热炉中把板坯加热到1350-1400℃，使抑制剂形成元素Al，Mn，S，N等完全固溶，以便在随后的热轧或常化过程中析出形成细小弥散的第二相质点，即抑制剂。这一生产方法的缺点是：(1)如果没能达到要求的板坯加热温度，则无法保证热轧后形成足够且均匀的抑制剂，二次再结晶就会不稳定；(2)高温加热使钢坯表面产生大量的氧化铁皮，高温加热炉需要经常进行清理和维护，不仅增加了成本而且降低生产效率；(3)热轧中边裂现象严重，使成材率降低；(4)高温加热本身消耗了大量的能源，增加了生产成本。

为了克服上述的高温加热法的缺点，生产中通过不断研究和探索，通过各种方法使板坯加热温度不断降低。其中一类方法是用新的固溶温度较低的抑制剂，如Cu₂S，AlN等，代替传统的以MnS为主的抑制剂。俄罗斯上依谢特和新利佩茨克厂生产的普通取向电工钢，成分中Cu，Mn含量较高且部分添加了Ni，Cr等，以Cu₂S+AlN为主要抑制剂，采用1250-1280℃低温板坯加法，在二次冷轧中间退火时脱碳，二次冷轧后低温回复退火。德国蒂森也采用Cu₂S+AlN为主要抑制剂把板坯加热温度降低到了1260-1280℃，热轧经980-1080℃常化后采用一次冷轧法并进行冷轧时效。

另一类方法不要求在板坯加热过程中抑制剂形成元素完全固溶，而是通过在高温退火前进行渗氮处理的方法获得抑制剂，从而可以进一步降低板坯加热温度。

新日铁公司申请的日本专利特开平5-112827中公开了一种通过渗氮处理生产具有良好的磁性能和玻璃膜底层的取向电工钢的方法。化学成分：C0.025-0.075％，Si2.5-4.5％，Als0.01-0.06％，Mn0.08-0.45％，S≤0.012％，N≤0.01％，P0.015-0.045％，其余为Fe及不可避免夹杂物。板坯在1200℃加热后进行热轧，用一次冷轧法或有中间退火的两次以上的冷轧法轧制到最终厚度，脱碳退火后钢板在500-900℃进行渗氮处理，其中NH₃含量为1000ppm以上，保护气氛为H₂和N₂的混合气体，然后涂隔离剂后进行高温退火。

新日铁公司申请的美国专利No.4938807中公开了一种获得高磁感取向电工钢的方法。化学成分：Si 1.5-4.8％，Als 0.012-0.05％，Mn≤0.45％，Ti 0.002-0.015％，N0.001-0.012％，S/Se≤0.012，Ti/N 0.06-0.6，Mn/(S+Se)≥4.0。板坯在1200℃或以下加热后进行热轧和常化，经一次冷轧或至少两次以上冷轧法轧制到最终厚度，脱碳退火后在钢板表面涂覆含MgO，TiO₂，MnN或CrN等的隔离剂，最终退火的同时在升温阶段完成渗氮处理。或者涂覆普通的隔离剂，但在最终退火的升温阶段通入NH₃进行渗氮处理。

意大利特尼公司申请的美国专利No.6741787B2中公开了一种获得高磁感取向电工钢的方法。化学成分：C 0.015-0.075％，Si 2.5-4.5％，Mn 0.3-0.4％，Als 0.01-0.04％，S≤120ppm，N 0.003-0.013％，Ti≤50ppm，其余为Fe及不可避免的杂质。板坯在1200-1320℃加热后热轧，在1000-1150℃和800-950℃进行两段式常化处理，经冷轧到最终厚度后在850-950℃进行初次再结晶退火并脱碳，然后在850-1050℃进行渗氮处理，气氛为NH₃，H₂和N₂的混合气体其中NH₃含量为1-35L/kg钢板，最后涂隔离剂并高温退火。

综上所述，高温板坯加热法生产取向电工钢具有能耗高，生产效率低，热轧边裂大等缺点，低温板坯加热技术是近期研究的热点也是未来的发展方向。目前的专利文献中低温板坯加热技术生产的取向电工钢，很多都采取了渗氮处理，但在成分设计，工艺流程尤其是渗氮工艺等方面都有各自的特点。