[发明专利]一种表面覆膜良好的低温加热取向电工钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及取向电工钢生产技术领域，特别是提供了一种表面覆膜良好的低温加热取向电工钢及生产方法，具有良好表面覆膜质量和磁特性，并且低成本。

背景技术

晶粒取向电工钢主要用作变压器及其他电器的铁芯材料，要求磁通密度(在800A/m的磁场中的磁通密度，用B₈₀₀表示)高和铁损(1.7T最大磁通密度下的50Hz的交流铁损，用P₁₇表示)和磁致伸缩小。特别是近年来，从节能和节约资源方面考虑，对晶粒取向电工钢磁特性要求更高。

要得到磁特性优良的晶粒取向电工钢板，钢板在最终高温退火过程中通过二次再结晶形成高密度集聚的Goss织构是非常必要的。

在传统取向电工钢生产方法中，电工钢以Al、Mn、N、S、Se等作为抑制剂元素，为了使它们发挥作用，保证获得稳定的高磁性，必须在热轧前使这些抑制剂完全固溶，因此需要将板坯加热至1350-1450℃的高温，由于加热温度高，铸坯烧损严重，能耗高，成材率低。因此，在过去的数十年间，几乎所有的生产厂都在致力于开发更紧凑、更廉价的生产工艺，以缩短生产周期，降低生产成本。措施之一就是采用低温板坯加热工艺代替传统的高温板坯加热工艺。降低板坯加热温度的途径主要有二类。一类一类是改进成分方案，如采用新的固溶温度较低的抑制剂或添加强化抑制剂成分，如Cu₂S，AlN等，代替传统的以MnS为主的抑制剂。

韩国浦项钢铁公司提出以A1N为主抑制剂，Cu₂S和MnS为辅助抑制剂，铸坯在1250-1320℃范围内加热，采用带中间退火的两次冷轧法，生产普通取向和高磁感取向电工钢。

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。

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，1250-1280℃低温板坯加热并热轧后进行第一次冷轧，在中间退火阶段完成钢板脱碳，从而可以省略二次冷轧后的脱碳退火工艺，而以低温回复退火代替初次再结晶退火，降低了能耗。

武汉钢铁公司的专利CN1414119A中也介绍了一种低温取向电工钢的制造工艺，以Mn，Cu的硫化物为主要抑制剂，在1280℃以上温度条件下加热热轧，采取两次冷轧法，第一次冷轧后先预热到490-550℃，保温35-80s，然后加热到860℃进行中间脱碳退火，再进行第二次冷轧，经脱碳退火，高温退火成取向电工钢成品。

而阿奇亚斯佩丝阿里特尔尼公司于1997年申请的CN1228817A，其所述成分在以AlN和MnS(或MnSe)为主要抑制剂基础上，添加强化抑制剂元素Sn，浇铸出薄板坯后，进行1150-1300℃加热温度，热轧后常化，采用大于80％压下率一次冷轧法，最终高温退火时控制退火气氛，使钢的吸氮量小于50ppm。该方法主要适合于薄板坯连铸工艺生产取向电工钢。

另一类方法是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。这类专利很多，如Takashima在1993年申请的欧洲专利EP0588342A1，采用AlN为抑制剂，采用1150-1250℃铸坯加热和后续渗氮处理生产高磁感取向电工钢。

类似工艺的专利还有宝钢公司2004年申请的CN1796587A涉及渗氮法制作电工钢等。

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。

提高取向电工钢表面覆膜质量的专利有日本川崎制铁株式会社在1999年申请的99125018.4中的覆膜特性和磁特性优越的晶粒取向硅钢板及其制造方法。该方法利用在补充晶粒取向硅钢板主抑制剂作用的辅助抑制剂Bi，可得到超过过去水平的高磁通密度，和最终退火时难以得到的良好的镁橄榄石覆膜。