[发明专利]一种基于薄带连铸制备高磁感无取向硅钢薄规格产品的方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种基于薄带连铸制备高磁感无取向硅钢薄规格产品的方法。按照以下步骤进行：(1)按照设定的成分冶炼钢水，其成分按质量百分比为：C≤0.003％，Si 2.0～3.5％，Mn≤0.01％，Al≤0.003％，P 0.02～0.06％，S≤0.003％，余量为Fe及不可避免杂质；(2)薄带连铸得到铸带；(3)在惰性气氛条件下进行热轧；(4)冷却至650℃卷取，去除氧化铁皮厚进行单阶段多道次冷轧；(5)冷轧带进行连续退火，然后涂覆绝缘层并烘干，获得高性能无取向硅钢薄规格产品。本发明的方法基于薄带连铸技术，简化工艺、降低生产成本，提高了无取向硅钢薄规格成品的磁性能。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种基于薄带连铸制备高磁感无取向硅钢薄规格产品的方法。

背景技术

硅钢是电力、电子和军事工业中不可或缺的节能金属软磁材料，薄规格无取向硅钢主要用于中高频(400Hz～10kHz)电机、微电机的铁芯材料，一直是我国市场紧缺的一种材料。无取向硅钢薄规格产品一般是指硅含量在1.0～4.0％，厚度在0.08～0.20mm的电工钢，以其低铁损高磁感的特性，使用在中高频电机的定子和转子铁芯上。随着全球能源紧张和气候变暖，节能和环保要求电机通过提高频率降低损耗，要求铁芯材料具有高频性能。因此，制备薄规格高磁感和低铁损的无取向硅钢是是电机高效化的关键核心。

随着电力行业的逐渐发展，能源短缺和环境污染等问题的日益突出，机电产品正朝着小型化、高效率、高精度化的方向发展，然而传统冷轧硅钢片制造的铁芯已经难以满足产品要求，开发低铁损、高磁感的薄规格无取向硅钢产品来替代现行普通冷轧硅钢片是促使电机产品减小体积、降低能耗、减轻质量，提高效率的重要途径。从产品性能来看，无取向电工钢极薄带主要用于制造各种电机铁芯，包括工业用小型电机、汽车用小型、微型电机铁芯等，传统依赖进口，由小规模军工企业或科研机构生产的薄带产品已不能满足未来市场发展的需求。在燃料系、空调系、冷却系所使用的电机以及混合型电力汽车的启动发电机中，主要使用厚度为0.35mm的无取向硅钢，而厚度从0.5mm减薄到0.35mm能够有效降低硅钢涡流损失。目前，中高频电机、控制电器及高能加速器的铁芯材料中通常采用小于0.2mm的无取向硅钢薄带。随着变频及高频控制技术的逐渐发展，无取向电工钢0.15mm或0.20mm薄带产品的市场需求将会逐渐增多，而传统采用常规流程工艺生产薄规格无取向硅钢的技术潜力已经基本挖掘殆尽，因此开发新工艺成为当前急需解决的问题。

双辊薄带连铸技术，是以两支平行放置、旋转方向相反的结晶辊与两端的陶瓷侧封板构成的熔池形成一个移动式的结晶器，液态钢水直接注入熔池内逐渐在结晶辊的表面结晶，结晶层逐渐增厚在临近出口位置相遇并经历一个极短暂的固相铸轧过程。这种由液态钢水直接凝固成形目标厚度薄带，可不需经过连铸、加热、热轧和常化等生产工序，液态金属在结晶凝固的同时承受着压力加工和塑性变形，短时间内从液态金属凝固到固态薄带，凝固速度可达10²～10⁴℃/s，大大细化了硅钢凝固组织。薄带连铸制备无取向硅钢的工艺特点决定了其可以提供新的技术思路，一方面薄带连铸可直接生产1.2～1.5mm铸带，比常规热轧带薄，可经过单阶段冷轧制备极薄带，有效减小冷轧压下量，提高成材率。另一方面，铸带组织可控，合理的控制熔池过热度可以获得细小等轴晶的铸带组织。因此，薄带连铸工艺为薄规格无取向硅钢的制备提供了新的技术途径。