[发明专利]用于制备具有高水平冷轧收缩率的晶粒取向的磁性片材的方法

说明书

本发明涉及用于制备晶粒取向的Fe-Si片材的方法，该片材具有优异的磁性特征，可用于制造电子器件。

众所周知，磁性晶粒取向片材主要用于制造电气变压器芯体。

市售的产品以它们的磁性性质为基准来分类(如根据UNI EN10107规定所定义)。

这种磁性特征与显示各向异性晶体织构({110}<001>)的特殊产品晶体结构和宏观的晶粒粒径(从纳米到厘米)相关。

为了获得这种结构，必须实施特别长的、复杂的和非常昂贵的工业制造周期，还需要高度的工艺控制。对于所有等级的产品，但特别是对于厚度更薄(即，＜0.30mm)和B800更高的产品而言，物理和磁性加工产率都是特别关键的参数，对产品成本有积极影响。

为了在最终片材中获得极强的高斯(Goss)织构，所有用于制造晶粒取向的磁性片材的现有技术都利用相同的冶金学策略，即通过第二和/或离析相分布辅助的用于二次取向重结晶的方法。为了在最终退火步骤中控制(减缓)晶粒边界运动，通过解决取向选择性二次重结晶方法，非金属第二相和离析剂起着关键作用。

例如，如EP 0125653,EP 098324,EP 0411356所述，抑制元素主要是硫化锰和氮化铝(MnS+AlN)。

但是，上述技术导致了不足，该不足来自板坯微结构的延续，表现为在固化过程中产生大晶粒。

这些晶粒，因为由合金硅出现而导致的晶粒边界移动性降低，在加工中阻止了完全的重结晶，导致微结构的异质性(homogeneity)，这又导致在最终产品中出现一些区域，在这些区域中，晶粒是精细的且没有进行正确的二次结晶(所述的条纹)，因此导致磁性特征受到破坏。

最近开发了致力于具有更加紧凑、灵活和进一步降低成本的生产方法的新颖钢浇铸技术。优选地用于制备变压器片材的一种创新性技术是薄板坯浇铸，其特征在于把长片直接连续地浇铸成常规坯条(blank bar)的典型厚度，并通过连续地依次结合以下过程而非常适于直接轧制方法的实施方式：板坯浇铸，从连续隧道炉通过以加热浇铸的片，以及精轧以卷绕带材。以降低的厚度浇铸限制了为热轧施加的机械变形的总量，这又导致上述缺陷的发生率升高。未重结晶区域的存留是以薄板坯为起点的制造技术涉及的主要问题之一。

通过第一热轧和随后的第二冷轧来使厚度从浇铸的板坯或锭料的厚度减小至薄带材(最终产品)的厚度，热收缩率范围是90％-99％且一般地具有更低的冷收缩率总量(85-90％)，这对基于板坯或锭料浇铸来工业生产晶粒取向的磁性片材的所有技术都是相同的。

对于在例如特别的热轧条件的基础上制备所述钢材，为了改善带材热重结晶的量和均匀性，已经提出了许多技术。在最新的一些方法中，例如在WO2010/057913中描述了一种方法，它是在从成坯到最终轧制的时间范围内，根据坯条的温度调节温度和成坯降低级别，由此热轧板坯。在US2008/0216985A1中描述了通过在精轧机组的第一机架施加高变形率来进行带材热制造的特殊周期。在EP2147127中，描述了热轧方法，其中轧制之前浇铸的板坯不必加热，且在低于板坯芯的温度下实施第一热轧步骤。

根据本发明，当在没有带材热退火的情况下施加冷变形时，获得特别的微结构带材均匀性，因此避免了退火的冷轧钢中因晶粒尺寸异质性导致的不足，并避免了在最终产品中存在条纹。

此外，如本领域普通技术人员所熟知，尽管认为初步冷轧处理是必需的，该初步冷轧是出于表面调理的目的，通过连续的表面喷砂加工和/或酸洗进行，以便从带材表面除去因热轧导致的垢/氧化材料，但是在生产周期中省去带材热退火步骤首先代表降低制造成本(即能耗成本、生产效率和物理产率升高)的机会，这在任何可能的时候都可付诸实施。通常，在涉及带材热退火的方法中，两种加工过程(退火和酸洗连续生产线)都是在相同生产线上实施的。

本发明的目的是用于制造晶粒取向的磁性片材的创新方法，且旨在解决现有制造方法对产品质量特征以及磁性和物理产率(magnetic and physical yields)的负面影响的问题，这种问题是因对所述产品而言常见的热轧带材中的不完全的和异质的重结晶造成的。