[发明专利]一种高磁感取向硅钢产品的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高磁感取向硅钢产品的生产方法一种低成本的高磁感取向硅钢生产方法，其特点是针对低温板坯加热(1100～1250℃)技术得到的热轧卷，通过在常化工序中对其进行同步渗氮，这样就使得后工序的脱碳退火工艺得以简化和易于控制。在获得磁性能优异的高磁感取向硅钢产品的同时，也使生产成本大大降低。

背景技术

传统高磁感取向硅钢的生产方法如下：

用转炉(或电炉)炼钢，进行二次精炼及合金化，连铸成板坯，其基本化学成分为Si(2.5～4.5％)、C(0.06～0.10％)、Mn(0.03～0.1％)、S(0.012～0.050％)、Als(0.02～0.05％)、N(0.003～0.012％)，有的成分体系还含有Cu、Mo、Sb、B、Bi等元素中的一种或多种，其余为铁及不可避免的杂质元素；板坯在专用高温加热炉内加热到1350℃以上的温度，并进行45min以上的保温，使有利夹杂物MnS或AlN充分固溶，然后进行轧制，终轧温度达到950℃以上，进行快速喷水冷却到500C以下，然后卷取。以便在随后的常化过程中在硅钢基体内析出细小、弥散的第二相质点，即抑制剂；热轧板常化后，进行酸洗，除去表面氧化铁皮；冷轧将样品轧到成品厚度，进行脱碳退火和涂布以MgO为主要成分的退火隔离剂，把钢板中的[C]脱到不影响成品磁性的程度(一般应在30ppm以下)；高温退火过程中，钢板发生二次再结晶、硅酸镁底层形成及净化(除去钢中的S、N等对磁性有害的元素)等物理化学变化，获得取向度高、铁损低的高磁感取向硅钢；最后，经过涂布绝缘涂层和拉伸退火，得到商业应用形态的取向硅钢产品。

它的不足在于为了使抑制剂充分固溶，加热温度最高需达到1400℃，这是传统加热炉的极限水平。此外，由于加热温度高，烧损大、加热炉需频繁修补，利用率低。同时，能耗高，热轧卷的边裂大，致使冷轧工序生产困难，成材率低，成本也高。

正是鉴于上述这些问题，国内外的研发人员开展了大量降低取向硅钢加热温度的研究，其主要改进的趋势按照加热温度范围来区分有两种，一种是板坯加热温度在1250～1320℃，采用AlN和Cu的抑制剂；另一种是板坯加热温度在1100～1250℃，主要采用脱碳后渗氮形成抑制剂的方法来获得抑制能力。

现阶段低温板坯加热技术发展较快，例如美国专利[US 5049205]和日本专利[特开平5-112827]采用在1200℃以下进行板坯加热，最终冷轧采用80％的大冷轧压下率，并在脱碳退火后采用氨气进行连续渗氮处理，获得取向度较高的二次再结晶晶粒。但这种方法由于采用基板脱碳后渗氮形成抑制剂的方法来获得抑制能力，在实际控制中很难克服带钢表面氧化严重、渗氮困难和不均匀等难题，因此造成获得型抑制剂在钢板内形成困难、分布不均匀，从而影响抑制能力和二次再结晶的均匀性，引起最终产品磁性能不均匀。

中国专利CN1978707描述了对于已经轧制到成品厚度的冷轧板进行先渗氮后脱碳退火的新工艺，但是在渗氮过程中需要严格控制露点，同时又会引入了脱碳困难的新问题。

韩国专利KR2002074312提出采用脱碳和渗氮同步进行的方法，这虽然可以解决后脱碳困难或后渗氮困难的问题，但仍无法避免因渗氮不均匀造成产品磁性能不均匀和成本昂贵等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高磁感取向硅钢产品的生产方法，解决低温板坯加热技术生产高磁感取向硅钢时脱碳工序中渗氮困难的问题。通过在常化工序中对热轧板进行同步渗氮，这样就使得后工序的脱碳退火工艺得以简化和易于控制。这既能获得磁性能优异的高磁感取向硅钢产品，同时也可使生产成本得到降低。

本发明的技术方案是，

一种高磁感取向硅钢的生产方法，其包括冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、MgO涂层、高温退火和绝缘涂层；其中，

所述的常化包括热轧板在进行常化的同时，同步完成渗氮，常化渗氮温度1050～1150℃、时间50～100s、露点15～75℃、气氛5～35％NH₃(体积百分比)，其余气体为N₂；常化渗氮后热轧板内渗入的[N]含量60～250ppm；

渗入的[N]含量与热轧板厚度、渗氮温度、渗氮时间和氨气比例等渗氮参数符合下列关系：

渗入的[N]含量＝-3.08a²+0.04b+0.96c+4.12d+C

其中，a：热轧板厚度(mm)；b：渗氮温度(℃)；c：渗氮时间(s)；d：氨气比例(％)；C：常数；