[发明专利]细化二次晶粒尺寸的高磁感取向硅钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于取向硅钢的制备技术，尤其涉及一种细化二次晶粒尺寸的高磁感取向硅钢的制备方法。

背景技术

电工钢的铁损(P_T)包括磁滞损耗(P_h)、涡流损耗(P_e)和反常损耗(P_a)三部分。其中P_a是材料磁化时由于磁畴结构不同而引起的能量损耗。取向硅钢由于晶粒较大，P_h只占约30％，P_e+P_a约占70％，而P_a可比P_e大1～2倍。

取向硅钢的二次晶粒尺寸直接影响P_a。静态磁畴宽度δ与晶粒尺寸d的关系式如下：

δ=1.32(γK1)d3/4]]>

式中γ为单位畴壁面积上的畴壁能量，K₁为磁晶各向异性常数。上式表明δ与d成正比关系，晶粒大，磁畴宽度大，反复磁化时畴壁移动距离大，移动速度快，P_a增高。二次晶粒越小，P_a越小，P_T也随之减小。

通常情况下，普通取向硅钢的二次晶粒尺寸为3～5mm；高磁感取向硅钢的二次晶粒尺寸为8～15mm，其最大晶粒尺寸可大于70mm。由于高磁感取向硅钢的二次晶粒尺寸远大于普通取向硅钢，P_a对P_T的影响也更大。有实验证明，当B₈值不变时，高磁感取向硅钢的二次晶粒愈小，P₁₇愈低，这是由于二次晶粒小，180°主磁畴宽度变小，P_a减小。

对于二次晶粒尺寸巨大的高磁感取向硅钢，在保证B₈值时，减小二次晶粒尺寸可有效细化磁畴和降低P_a和P_T。

日本川崎钢公司提出脱碳退火后沿带钢横向经激光照射，产生＜300μm宽，＜100μm深和间距5mm线状应变区，有利于高温退火气氛进入钢卷内部充分净化，P₁₇降低0.04～0.09W/kg(参见日本公开特许公报59-197520)。但是，由于该方法的实施在脱碳退火之后，会破坏带钢表面氧化膜，不利于后续硅酸镁底层的形成。

该公司还提出在脱碳退火升温时沿带钢横向经激光照射，局部快速加热到900～1000℃，在表面下方30～50μm区域形成许多(110)[001]初次晶粒，即二次晶核数量增多，未经照射区域二次晶核数量少，造成二次晶粒尺寸不均匀，磁畴细化，P₁₇降低0.08～0.09W/kg(参见日本公开特许公报60-114519)。但是，由于该方法要求在带钢升温过程中进行激光照射，设备改动大，难以实施。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能有效减小二次晶粒尺寸，细化磁畴，降低铁损的高磁感取向硅钢的生产方法。

本发明是这样实现的：该细化二次晶粒尺寸的高磁感取向硅钢的制备方法包括冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、涂覆隔离层、高温退火、涂覆绝缘涂层和热拉伸平整退火工艺，其特点是在脱碳退火前对冷轧板进行激光照射处理，使钢板表面形成相互平行且等距的线状应变区。

本发明所述激光照射处理应变区的宽度为100～200μm，应变区的间距为10～20mm，应变区的深度为20～100μm，应变区与钢板轧向的夹角为60～120°。

本发明适用于以AlN为主要抑制剂，其最终冷轧厚度为0.20～0.35mm，平均二次晶粒尺寸≥8mm的高磁感取向硅钢。

本发明方法的作用原理如下：