[发明专利]一种高效生产高磁感取向硅钢的方法

说明书

技术领域

本发明属钢铁冶金领域，具体涉及在织构控制技术基础上的一种高效生产高磁感取向硅钢的方法。

背景技术

晶粒取向一致的组织称为织构，具有{110}<001>晶粒取向的组织称为高斯织构。取向硅钢是易磁化的{100}或<001>方向平行于轧制方向，{110}晶面平行于轧制平面，含硅量3%左右的电工钢,多用于电能传输领域，是电力、电子和军事工业不可缺少的重要金属功能材料。

取向硅钢制备一直致力于由高温(1400℃左右)加热板坯向低温加热板坯(＜1280℃)的转变，采取各种措施弥补抑制剂的不足，最终获得完整的二次再结晶组织、高磁性和低铁损值。

目前，低温生产取向硅钢的方法包括：（1）加Bi（0.0005%～0.05%）元素，可有效降低板坯加热温度^[1]；（2）降低S含量(<0.007%)，提高Mn、P含量，可使加热温度可降低到1150～1200℃^[2]；（3）加锡(0.03%～0.15%)或锑(0.02%～0.08%)元素，适量的锡或锑在1150～1200℃加热时可完全固溶，加强抑制能力^[2]；（4）控制Al_R(>0.01%)和N(<0.003%)含量，同时为弥补抑制剂不足，在最终退火发生二次再结晶之前进行渗氮处理，渗N量为150～300ug/g并且控制脱碳退火后初次晶粒的平均粒径为18～30um，使得以后的二次再结晶完善，B₈高^[2][3]。

[1]Takashima,Kunihide.Grain-oriented steel sheet and material having very high magnetic flux density and method of manufacturing same.Inc.Cl;:C21D8/12.EP0588342al.1994.03.23；

[2]何忠治编著.电工钢.北京:冶金工业出版社,1996,796,802～803,811～813,839～840；

[3]小松肇等.磁束密度の高い一方向性硅素钢板の制造方法.Int.Cl;:C21D8/12.日本公开特许公报.特公昭62-40315.1987.02.2。

以上文献或专利是在抑制剂控制技术的基础上产生的一套制备取向硅钢方法，旨在通过调整成分降低板坯加热工艺，为弥补抑制不足，通过添加单元素抑制剂或后天弥补元素含量的方式，加强抑制剂以获得良好的磁性能。

在低温加热温度时，钢中存在的Al、Mn、S和N等抑制剂形成元素不能固溶，引发二次再结晶不完善、磁性不良问题，如在脱碳退火后二次再结晶之前的某一工序中进行渗N处理，则增加了工艺处理难度，且成本增加。

发明目的

本发明的目的在于提供一种高品质高磁感取向硅钢的方法，以生产低成本、高品质的高磁感取向硅钢。其方法的核心技术在于织构控制技术，通过控制中间态织构组分来完成最后的二次再结晶，其要点在于：（1）减量化的成分设计；（2）板坯低温加热工艺；（3）经匹配的热轧工艺、常化冷却工艺和一次冷轧工艺。

本发明的设计主导思想为:

（1）采用减量化的成分设计，仅采用Si、C、Mn、P、S、Als、N元素，不添加其它合金元素，即可满足中间状态高斯织构的控制要求；

（2）采用板坯低温加热及热轧“3+1”粗轧模式，即可析出MnS和AlN合适的粒子数量和粒子尺寸，保证在二次再结晶时，除高斯晶粒外，抑制其它织构晶粒长大的能力，同时降低加热温度可节省大量能源，降低板坯氧化烧损及表面缺陷；

（3）采用一次冷轧法工艺路线，控制中间态织构组分以完成最终二次再结晶，同时缩短了制备工艺流程，大幅度提高了成材率。

三者结合，通过控制高斯织构组分在中间工序的转变,以稳定、高效的生产高磁感取向硅钢。

本发明的具体方法如下：

1、工艺流程

冶炼→连铸→热轧→常化→酸洗→冷轧→脱碳退火及涂MgO→高温退火→绝缘涂层及热拉伸平整退火，

2、工艺参数

2.1冶炼

采用减量化的化学成分，仅采用C、Si、Mn、P、S、N、Als的有效配合，不添加其它任何元素，化学成分见表1。

表1高磁感取向硅钢化学成分(wt.%)