[发明专利]取向硅钢隔离涂层中添加微量元素、提高绝缘性能的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于取向硅钢生产领域，尤其涉及取向硅钢隔离涂层中添加微量元素、提高绝缘性能的生产方法。

背景技术

1、传统上一般冷轧取向硅钢的生产方法如下：

⑴、用转炉（或电炉）炼钢，进行真空处理、成分精炼及合金化，连铸成板坯，其基本化学成分为：Si（2.5～5.0）、C（0.01～0.10）、Mn（0.02～0.10）、S（0.01～0.05）、Als（0.01～0.05）、N（0.003～0.015）,有的成分体系还含有Mo、Sb、Cr、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，有时产品也可能含Cu；

⑵、板坯热轧前在专用加热炉内加热到1400℃左右的温度，并进行30分钟以上的保温，使有利夹杂物充分固溶，以便在随后的热轧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；

⑶、热轧板常化（或不常化）后，进行酸洗，除去钢带表面的氧化铁皮；

⑷、用包含中间退火的两次冷轧法轧到成品厚度（在传统方法中一般取向硅钢多是用两次冷轧才能轧到成品厚度，所以两次冷轧之间需要有中间退火，现在有一种高磁感取向硅钢可以用一次轧制法）；

⑸、进行脱碳退火和涂布以氧化镁为主要成分的退火隔离剂，在氧化镁涂层中添加品种合适、数量恰当的Ti、B、Sb等添加剂，并把钢板中的碳脱到不影响成品磁性的水平（一般应在30ppm以下）；

⑹、高温退火过程中依次发生：MgSiO₄底层的生成反应（涂布的氧化镁与钢板表面的二氧化硅反应后生成），二次再结晶的发生、发育与成长，净化钢质（此阶段是在高温退火工艺部分的最后阶段，把硅钢中除了铁和硅以外的元素尽可能的清除干净，包括在前面取向硅钢生产过程中作为有利夹杂予以保护并在二次再结晶发生之前作为抑制剂组成部分的N、S等成分）的物理化学反应，获得取向度高、铁损低的并且表面覆盖有均匀、致密的银灰色硅酸镁底层的冷轧取向硅钢；

⑺、在钢带表面涂布绝缘涂层并进行拉伸平整退火，得到商业应用形态的取向硅钢产品。

2、传统一般冷轧取向硅钢的生产方法的显著特点有：

⑴、抑制剂从炼钢开始就形成，在随后各工序中要对其进行调整、控制，由于在各工序依次进行中抑制剂有所损失，必须以适当的方式加以弥补，以便到关键时刻发挥作用，作用完成后要从钢中除去；

⑵、热轧前的板坯高温加热，加热温度高达1400℃左右，为一般加热炉的极限水平，热连轧线的降温控制也是现有热轧技术的极限；

⑶、生产工艺技术的关键是控制各工序每个阶段钢板的组织、织构，以及抑制剂的形态、数量和行为；

⑷、由于板坯加热温度高，加热炉需要频繁修补，利用效率低，同时钢坯烧损大、能耗高，热轧卷边裂大，致使冷轧工序生产困难，成材率低，综合成本高；

⑸、高温板坯加热一般冷轧取向硅钢的生产工艺复杂，技术含量高，生产设备投资大。该技术经过半个多世纪的发展，已经非常成熟，为电力、电子工业的发展作出了很大的贡献，但正是由于其生产工艺复杂，技术含量高，生产设备投资大和生产企业间的技术封锁，限制了其产量的较快发展，尤其像中国这样经济快速发展的国家，往往还满足不了快速增加的市场需求。

3、相关的改进与专利技术

为了解决这些问题，在长期的生产实践中和研究工作中人们摸索和开发出了一些成功的办法，现简述如下：

⑴、日本专利特开平5-112827中介绍的方法，其化学成分为：[C]0.025～0.075％，Si2.90～4.50％，S≤0.012％，Als0.010～0.060％，N≤0.010％，Mn0.08～0.45％，P0.015～0.045％，其余为Fe及不可避免的夹杂物，板坯1200℃以下加热后进行热轧，用一才次冷轧或带中间退火的两次以上的方法轧制到最终成品厚度，脱碳退火后钢带在行进过程中进行连续渗氮，一般性的涂氧化镁隔离剂后进行高温退火，生产磁性和底层质量俱佳的取向硅钢。连续渗氮方法：保护气氛为氢和氮的混合气体，其中NH₃含量为1000ppm以上，氧势为PH2O/PH2≤0.04渗氮温度为500～900℃。