[发明专利]降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂及制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂及制备方法，属高附加值低温取向硅钢技术领域。 

背景技术

取向硅钢是各类变压器、镇流器、放大器、稳压器、继电器、整流器、电磁开关等定向磁场电器产品制作铁芯的核心材料。取向硅钢主要借助其特定的成分降低涡流损耗，利用Goss取向晶粒在轧向上优异的磁化性能，降低磁致损耗并大幅度提高磁感水平。

取向硅钢生产的核心技术是利用细小弥散的抑制剂抑制一次再结晶的正常晶粒生长，利用不同取向晶粒的表面能差，发展二次再结晶获得Goss织构。目前取向硅钢的生产基本基于传统流程，采用的抑制剂主要有MnS和AlN两类。析出物的抑制能力和析出物体积分数成正比，与尺寸成反比，提高弥散度的条件是在析出温度下具有高的过饱和度及低的长大速率。只有这样抑制剂才能起到有效抑制初次晶粒长大、促进二次再结晶发展的关键作用，并使成品获得稳定的磁性能。为使抑制剂充分固溶，铸坯的加热温度要高（通常1350℃以上），导致烧损高达5％，产生大量的炉渣，每生产4000吨需停炉清理，炉子寿命短。同时由于加热温度高，晶粒粗大，硅在晶界偏析，边裂严重，成材率低，能源消耗大，制造成本高。因此，开发低温取向硅钢是一个亟待解决的难题。

因此，为了稳定地实现铸坯的低温加热工艺（1250℃以下），保证抑制剂具有强的抑制能力的条件下，抑制剂在低温能够固溶，在高温退火时，达到抑制初次晶粒正常长大的目的，并最终获得磁性能优异的取向硅钢，迫切需要开发作为低温取向硅钢抑制剂的组成成分，以满足低温取向硅钢生产的需要。

发明内容

本发明旨在克服已有技术的缺陷，而提供一种降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂及制备方法，通过优化取向硅钢抑制剂的成分，解决传统流程铸坯加热温度高带来的加热炉寿命短、晶粒粗大、边裂严重以及能源消耗大的问题，从而降低取向硅钢板坯的加热温度，获得低温取向硅钢。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂，其特别之处是，化学成分按照重量百分比配比如下：C：0.04～0.06％，Si：2.80～3.40％，Mn：0.04～0.06％，Nb：0.04～0.12％，S：0.01～0.02％，N：0.0085～0.012％，Als: 0.01～0.025％,Cu：0.07～0.08％, Cr≤0.03％，P≤0.02％，余量Fe。

进一步地，所述降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂，其化学成分按照重量百分比配比优选如下：C：0.04～0.06％，Si：3.0～3.20％，Mn：0.04～0.05％，Nb：0.04～0.10％，S：0.015～0.02％，N：0.0085～0.010％，Als: 0.015～0.020％,Cu：0.07～0.08％, Cr≤0.03％，P≤0.01％，余量Fe。

进一步地，所述降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂，其主抑制剂为Nb(C，N)，辅助抑制剂为AlN 、Cu₂S、 (Cu,Mn)S和晶界偏聚元素Cr，析出物尺寸为5～60nm，且弥散分布在基体中。

上述降低取向硅钢板坯加热温度的抑制剂配方中主要元素的作用分析如下：

硅：硅含量对磁性的影响非常敏感。随硅含量的增加，电阻率提高，涡流损耗降低；随硅含量提高，成品晶粒粗大，磁滞损耗降低；另外，硅还可降低晶体的各向异性，随硅含量的增加，晶体更易被磁化，磁损也减少。因此，硅含量提高，铁损明显降低。但硅在α-相中的固溶度比在γ-相中大，在相变时易沿晶界偏聚，从而产生内裂和边裂。随着硅含量的提高，会抑制二次再结晶的发展速度。因此本发明选取2.80%～3.40%Si。

碳：小于0.02%碳3.25%硅钢已无相变，铸坯高温加热时晶粒粗化，<110>纤维织构强，经冷轧，脱碳退火后仍有形变晶粒，高温退火后的二次再结晶也不完全，致使硅钢产品磁性降低。Hi-B钢中碳含量较高，目的是使热轧板在高温常化时保证有20%～30%的γ-相（<20%时，易出现线晶，>30%时，易出现小晶粒，都会使二次再结晶不完善），快冷时可获得大量细小弥散的AlN。但碳含量过高，会使后续工艺脱碳困难，MnS的固溶温度升高，即铸坯加热温度提高。本发明选取0.04%～0.06%C。