[发明专利]一种高硅电工钢薄带的轧制制备方法

说明书

技术领域

本发明主要属于金属材料制备加工领域，具体涉及一种高硅电工钢薄带的轧制制备方法。

背景技术

Fe-Si合金又称电工钢，被广泛用于制造发电机、电动机、变压器和仪器仪表的铁芯或转子，是电力、电讯、军工和车辆工程等领域的重要软磁材料。

随着Si含量的增加，电工钢的软磁性能提高，Si含量为6.5wt%的高硅电工钢具有饱和磁致伸缩系数几乎为零、最大磁导率达到最高、磁损耗大幅度降低等优异的软磁性能。然而，随着硅含量的增加，电工钢的室温脆性增加，当Si含量大于4.5wt%时，难以采用常规的铸造-轧制工艺生产满足使用要求的薄带，从而制约了高硅电工钢的应用和发展。

长期以来，国内外研究者致力于开发各种特殊的高硅电工钢带材制备加工技术，如化学气相沉积法（CVD法）、快速凝固法和粉末压延法等，其中，但仅有CVD法实现了工业化生产，但CVD法仍存在工艺复杂、生产周期长、环境负担重等不足。

与上述方法相比，轧制法生产带材具有工艺简单、成本低和能耗小等优点，开发高硅电工钢带材轧制生产工艺仍然是该研究的重点发展方向。

以往的研究表明，温轧是高硅电工钢轧制成形的关键工序之一，大变形温轧可有效破坏合金的B2和D0₃等有序结构，起到韧化增塑的效果，有利于后续冷轧成形或进行其他塑性加工。温轧温度越低、轧制变形量越大，韧化增塑效果越显著。但随着温轧温度降低，往往导致变形抗力增大，累积最大轧制变形量下降，轧制边裂程度增加等问题。另一方面，大变形量温轧导致高硅电工钢带材边部产生较大的残余拉应力，是导致后续冷轧边裂的重要因素。

退火是消除或降低轧制带材残余应力有效方法之一。但是，如果退火的条件不合适，很可能导致通过温轧变形而获得的低有序度带材发生有序结构的恢复，从而降低高硅电工钢的后续冷轧加工性能。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种高硅电工钢薄带的轧制制备方法，所述方法采用逐步降温温轧，所述逐步降温温轧可实现在不影响累积最大温轧变形量的同时，降低轧制温度，获得更好的韧化增塑效果；温轧之后，将温轧获得的带材在合适的条件下进行退火，有效降低高硅电工钢温轧带材边部残余拉应力，同时尽量避免了有序结构恢复，大幅度改善后续冷轧加工性能，提高冷轧成材率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高硅电工钢薄带的轧制制备方法，所述方法首先以随炉加热后的高硅电工钢铸坯为原料，制备获得高硅电工钢板坯，然后将所述高硅电工钢板坯进行逐步降温温轧，获得高硅电工钢温轧带材，对所述高硅电工钢温轧带材进行低温退火及冷轧，制备获得高硅电工钢薄带。

进一步地，将所述高硅电工钢板坯进行逐步降温温轧具体为将所述高硅电工钢板坯在2-7个不同的温度水平下进行温轧，并所述2-7个不同的温度水平的温度值逐步降低。

进一步地，所述方法包括高硅电工钢板坯的制备、逐步降温温轧、低温退火以及冷轧步骤。

进一步地，所述方法具体包括以下步骤：

（1）高硅电工钢板坯的制备：首先将真空熔炼的高硅电工钢铸坯随炉加热至1100-1200℃，然后将所述高硅电工钢铸坯锻造制备获得厚度为15-40mm的高硅电工钢板坯或将所述高硅电工钢铸坯热轧制备获得厚度为5-20mm的高硅电工钢板坯；

（2）逐步降温温轧：将步骤（1）制备获得的所述高硅电工钢板坯依次在2-7个不同的温度水平下进行温轧，并所述2-7个不同的温度水平的温度逐步降低，温轧获得厚度为0.35-1.0mm的高硅电工钢温轧带材；

（3）低温退火：将（2）制备获得的所述高硅电工钢温轧带材进行退火处理，退火处理的条件为：退火温度300-400℃，保温时间0.5-5小时，然后随炉冷却，得到退火后高硅电工钢温轧带材；

（4）冷轧：将步骤（3）得到的所述退火后高硅电工钢温轧带材进行酸洗，获得去除氧化层的高硅电工钢温轧带材，将所述去除氧化层的高硅电工钢温轧带材在室温条下进行冷轧，轧制道次变形量为10-40%，得到厚度为0.1-0.5mm的高硅电工钢冷轧薄带。