[发明专利]取向电工钢板的制造方法

说明书

根据本发明的一个实施方案的取向电工钢板的制造方法，其包含：对板坯进行加热的步骤，以重量％计，所述板坯包含Si：3.2％至4.0％、C：0.03％至0.09％、Al：0.015％至0.040％、Mn：0.04％至0.15％、N：0.001％至0.005％、S：大于0％且小于等于0.01％及余量的Fe和不可避免的杂质，并且满足下述式1；对板坯进行热轧以制造热轧板的步骤；在900℃至980℃的均热温度下对热轧板进行热轧板退火30秒至300秒的步骤；对热轧板退火完毕的热轧板进行冷轧以制造冷轧板的步骤；对冷轧板进行初次再结晶退火的步骤；以及对初次再结晶退火完毕的冷轧板进行二次再结晶退火的步骤，[式1][Mn]×[S]≤0.0004在式1中，[Mn]和[S]分别表示板坯中Mn和S的含量(重量％)。

技术领域

本发明涉及取向电工钢板的制造方法。更具体地，本发明涉及一种可同时提高生产性和磁性能的取向电工钢板的制造方法。

背景技术

取向电工钢板用作变压器、电动机、发电机及其他电子设备等静止设备的铁芯材料。取向电工钢板最终产品具有晶粒取向沿着{110}001方向排列的织构(又称高斯组织)，从而具有沿着轧制方向极其优良的磁性能，因此可用作变压器、电动机、发电机及其他电子设备等的铁芯材料。为了减少能量损失，需要铁损低的取向电工钢板，而为了发电设备的小型化，需要磁通密度高的取向电工钢板。

取向电工钢板的铁损分为磁滞损耗和涡流损耗，为了减少涡流损耗，需要减小板厚或者增加电阻率。作为增加电阻率的具体方法之一，尤其要顺利地生产出Si含量高的取向电工钢板产品，这是为了研发最高规格产品应该克服的方向。

通常，取向电工钢板的Si含量越增加，产品的电阻率会越增加，进而降低铁损，可以生产出高规格的产品，但是需要克服轧制中产生破裂导致成品率下降等生产性方面的问题。

尤其，对于采用板坯低温加热法的取向电工钢板，需要用于确保磁性的最佳压下率高于高温加热法的冷轧压下率。为此，只得加厚热轧板厚度，因此冷轧中破裂频率会增加。此外，Si含量高的材料因脆性增加而导致冷轧性变差。因此，为了生产出采用低温加热法的Si含量高的取向电工钢板产品，更加需要减少冷轧中产生破裂的技术。为此尝试了各种方法，以提高Si含量高的材料的冷轧性以及工业生产性。

作为目前用于解决上述问题的提高冷轧性的方法之一存在如下方法：提高轧制边缘(edge)部位的品质；轧制边缘部切边后，加工面加工干净，以减少边缘裂纹；在高温下切边；在热轧中减少边缘部不均匀。

另外，当开始两道次轧制时，轧制卷取过程中会产生很多破裂，因此提出了开始两道次轧制时优化用于确保延展性的一道次冷轧率的方法。但是，该方法不是改善材料本身性能的方法，因此改善效果有限。即使应用现有的方法，也无法从根本上解决Si含量高的钢板的原有特性引起的边缘裂纹(边缘裂纹)产生所导致的破裂。

取向电工钢板的冷轧前微细组织中珠光体、贝氏体、铁素体相共存。热轧板退火后产生局部的表面特别是边缘部的脱碳，从而成为不存在转变相如珠光体或贝氏体、马氏体等的铁素体单相，根据退火温度发生晶粒生长。

在热轧板退火中，为了在加热台上将板温提升到高温而增加温度时，集中加热的边缘部分尤其因局部脱碳都转变成铁素体相，而且晶粒生长活跃，从而发生晶粒粗大化的不均匀现象。通常，在组织微细的情况下，抗裂度(Crack initiation resistance)优良，而且边缘部分存在粗大晶粒时，边缘裂纹产生频率局部增加，轧制过程中形成裂纹长度也变大，并导致板破裂的可能性大。

另一方面，在冷轧前存在微细且不均匀的析出物的情况下，后续工艺中会导致晶粒不均匀，最终形成不完整的二次再结晶或不均匀的二次再结晶，从而造成产品特性变差。因此，为了使导致不均匀的微细析出物尽量固溶后析出粗大析出物，对热处理温度进行控制，从而确保磁性。