[发明专利]晶粒取向磁性带材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及由硅钢制成的晶粒取向磁性带材的制造方法。这些带 材一般用于变压器的磁芯的制造。

背景技术

将可以在市场上得到的产品基于它们的磁特性(以Standard UNI EN 10107定义)分级：

-用等于800A/m的外加磁场测量的“800A/m下的磁感应”B800 (以特斯拉表达)；

-在预设的磁感应值(对于P15为1.5T，对于P17为1.7T)下测 量的功率损失(以W/kg表达)。

根据引用的标准，将具有B800≥1.75T的产品定义为“晶粒取向”， 并将具有B800≥1.88T的产品定义为“具有高磁导率的晶粒取向”。 近年来的制造方法的进展导致在市场上可得到的晶粒取向产品的 B800普遍≥1.80T。

从冶金的观点看，这些产品具有从几mm到几cm的晶粒尺寸，使 得<100>方向与轧制方向对准且{110}面与轧制面平行。<100>方向越与 轧制方向对准，则磁特性越好。

最佳冶金结果的获得以复杂的方式受沿从钢制备到实施最终退火 的操作条件的整个制造过程分布的参数的影响。

精细地分布于基质中的第二相(典型为硫化物和/或硒化物和/或 氮化物)的析出在制造过程中起重要作用，这些第二相是控制二次再 结晶期间的晶粒生长的决定因素。

用于制造晶粒取向磁性钢的常规技术(例如参见IT1029613)设 想在热轧和热轧片材的后续退火步骤期间获得能够控制二次再结晶的 这种第二相分布。

通过如下方式获得析出：在合金中存在能够形成第二相(硫化物 和/或硒化物和/或氮化物)的受控含量的元素，在热轧之前将板坯加 热到非常高的温度(＞1300℃)，从而溶解以粗大形式析出并且不能在 铸造期间控制二次再结晶的大量第二相，使得它们可在热轧以及热轧 片材的后续退火期间以能够控制二次再结晶的形式再析出。

从不同的观点看，用于在热轧之前加热板坯的高温导致了值得注 意的问题：

-与设备有关的问题，需要使用用于在上述温度下处理板坯的特 殊加热炉子，

-与维护有关的问题，事实上，使用的温度比液体炉渣的形成温 度高，该液体炉渣通过挤压炉子的移动机构产生显著的维护问题，

-关于最终产品的表面品质的问题，事实上，在这样高的温度下， 板坯表面受到损害，还发现该损害也伤及了最终产品，

-关于电力消耗的问题，事实上，在这样高的温度下，由于炉子 的热耗散导致的电力损失非常高。

在为制造这些钢而选择的方案中，通过在脱碳退火之后或期间、 在紧挨着二次再结晶退火之前进行的氮化处理，获得能够控制二次再 结晶的形式的第二相析出(EP 0339474)。

因此，通过预防性地在热轧之前的板坯加热期间溶解第二相，不 再需要将已处于能够控制二次再结晶的形式的第二相析出到热轧片材 中；结果，板坯加热温度可降低到低于溶解温度(＜1200℃)。

(EP 0950120)代表了用于通过氮化制造晶粒取向磁性钢的上述技 术的另一进展，其中在获得大量第二相的溶解所需的温度(IT1029613) 和防止它们溶解所需的温度(EP0339474)之间的温度下，使热轧之前 的板坯经受加热处理。

但是，这些操作步骤带来几个缺点。

第一缺点与如下事实有关：不管怎样，在热轧之前的板坯加热期 间溶解的第二相含量强烈依赖于加热温度以及所讨论的第二相的溶度 积(由此，例如在AlN的情形中，依赖于化学活度，并因此依赖于Al 和N在溶体中的浓度，并对于考虑的其它的氮化物、硫化物和/或硒化 物同样如此)。

当希望溶解大量的第二相(I T1029613)和希望防止溶解时 (EP 0339474)，以及在寻求两个极端之间的中间位置的情形中，除了 加热温度之外还要求非常严格地控制能够形成第二相的这些元素的浓 度(EP 0950120)。

尽管采用高度控制的炼钢操作，但制造工艺中的不可避免的波动 导致能够形成第二相的元素的浓度波动，并因此导致相关的化学活度 的波动，使得第二相的溶解和再析出的严格控制变得非常困难，从而 对于产品品质和生产率均带来不可避免的负面影响。