[发明专利]一种1-5mm厚度高性能电磁屏蔽钢板的制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种1～5mm厚度高性能电磁屏蔽钢板的制备方法。按以下步骤进行：(1)按设定成分冶炼钢水，其成分按重量百分比为：C 0.002～0.005％，Si 0.5～2.0％，Mn 0.4～1.0％，Cr 0.2～0.5％，P 0.01～0.04％，S 0.002～0.005％，N≤0.002％，O≤0.002％，Al≤0.002％，Nb≤0.002％，V≤0.002％，Ti≤0.002％，余量为Fe及不可避免杂质；(2)薄带连铸过程后形成铸带；(3)在惰性气氛条件下进行热轧并卷取；(4)重新开卷除氧化铁皮并涂抹隔离剂后卷曲；(5)热轧卷在氢气气氛下进行罩式退火；(6)清除隔离剂重新卷取获得成品。本发明的方法利用超洁净无取向硅钢凝固组织热处理{100}取向晶粒异常长大的过程获得理想晶粒尺寸和发达织构，提高了电磁屏蔽钢板的磁均匀性和磁性能。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种1～5mm厚度高性能电磁屏蔽钢板的制备方法。

背景技术

随着我国制造业水平的整体提高，大量电气设备的投入使用，电磁污染防护日益重要，磁屏蔽材料的需求量增多，对我国相关材料的研发提出更高要求。例如，强磁场下工作的大型粒子对撞机磁加速器、医用核磁共振断层摄影扫描设备和磁屏蔽壳体、磁浮动式列车路基、超电导发电和超电导蓄电等核心设备都要求进行良好的磁屏蔽性能。此外，输配电变压器、大电机、地铁、电车和汽车等造成城市噪音，也需要磁屏蔽。而高级计算机和精密电子仪器，为防止产生的磁噪声影响设备精度也需要进行电磁屏蔽。同时，为防止磁场污染对人健康和生活的影响，磁屏蔽材料的用量日益增多，特别是厚度大于1.5mm的高性能电磁厚板需求量日益增多。

磁屏蔽钢板用作直流至10kHz范围内的磁场环境隔离屏蔽。典型的磁屏蔽对象是高能加速器电磁铁，设备在直流磁场下工作，对周围环境产生磁辐射效应，所以需要用磁屏蔽材料进行包覆。评价磁屏蔽钢使用要素主要是下列要素：(1)综合磁性能较好，直流磁场屏蔽材料要求具有高导磁率μ、高使用磁感应强度B、和高饱和磁感应强度B_s。对弱磁场的磁屏蔽要求导磁率μ高(如最大导磁率μ_m)。对强磁场的磁屏蔽和电磁铁多要求磁感应强度B高(如励磁电流20～80A/m下的磁感应强度B_0.2～B_0.8值)，良好的退磁性能，也就是矫顽力H_c低，以减少退磁线圈匝数和退磁电流。(2)磁均匀性高，即板面磁各向异性小，屏蔽壳体漏磁率小。(3)成型性能好，主要指冲片性(对电磁铁而言)和切削加工性(对磁屏蔽而言)以及焊接性好。(4)综合结构强度，指材料强度、韧性、疲劳强度和弯曲(成形)加工性。(5)综合成本因素，这是限制坡莫合金等特殊功能材料应用的主要因素。

目前，电工纯铁热轧厚板(碳含量<0.005％)是使用最广泛的强磁场的磁屏蔽材料，而弱磁场的磁屏蔽材料多用坡莫合金和取向硅钢，但是坡莫合金贵金属Ni含量在35～90％，使用成本极高。而高能加速器屏蔽板和电磁铁用0.5～1.5mm厚冷轧电工纯铁或低硅钢制造。但是，一般的电工纯铁热轧板和冷轧板在厚板和磁性方面已不能满足上述的强磁场磁屏蔽和电磁铁要求。当前普遍的做法是通过超纯净炼钢技术获得纯铁(99.8％～99.9％Fe)电工钢板，特别是电工钢热轧厚板，以满足上述使用环境中对磁性能的要求。通过显著降低钢中杂质元素和夹杂物含量消除内应力，促进板带组织晶粒粗大，降低畴壁移动阻力，提高直流磁性(H_c，μ和B值)。但是，纯铁热轧板带热变形过程中存在的大压缩比和反复相变会细化组织，而且产生一些不利织构，使得板带磁性能降低，而且磁均匀性也不是很好。