[发明专利]一种新型高磁感取向硅钢常化冷却的生产方法及产品

说明书

本发明的目的是提供一种新型高磁感取向硅钢常化冷却的生产方法，用于改善高磁感取向硅钢磁性能，同时提高取向硅钢常化板的板形与轧制性。常化冷却的生产方法为：常化温度1050～1150℃，保温时间≤20s后以冷却速度5～8℃/s降至900～950℃，进行二次保温，时间100～150s，其后控制冷却速度10～15℃/s至700～800℃出炉，进行水喷急冷却。

技术领域

本发明属于金属材料制造加工领域，具体涉及一种新型高磁感取向硅钢常化冷却的生产方法及产品，这种方法用于高磁感取向硅钢热轧板常化退火，能够降低低温高磁感取向硅钢成品的铁损值，同时改善常化后板形。

背景技术

从变压器行业发展趋势来看，变压器将向大容量、高参数、节能、智能化方向发展，国家电力工业在2015年提出推行节能变压器的实施战略，明确了要逐步淘汰S9型变压器，大量使用S13型变压器，尤其是对高磁感取向硅钢需求的明显增长，成为未来的发展方向。

高磁感取向硅钢成品铁损及磁感的高低，与全工序生产工艺密切相关，而其中热轧板的常化工艺尤为关键。中国发明(申请号2012105199065,公布号CN103074476,公布日期:2013.05.01)公开了一种分三段常化生产高磁感取向硅钢带的方法,该发明要解决的是针对在常化过程中随着加热温度的提高，材料在冷却时的脆性越来越大，磁感值偏低的不足，提供一种磁感高、铁损低、冷轧性能优良的分三段常化生产高磁感取向硅钢带的方法。具体步骤：1)经冶炼并铸坯后，将铸坯加热到1100～1250℃；2)进行热轧：轧制到成品厚度的6～15.3倍厚；3)进行卷取，控制卷取温度在500～700℃；4)分三段进行常化退火：第一阶段温度控制在950～1150℃，第二阶段温度控制在1050～950℃，第三阶段温度控制在950～800℃；5)一次性冷轧至成品厚度，冷轧时采用130～250℃时效轧制方式； 6)在湿式N2+H2气氛中进行脱碳退火，控制脱碳退火温度在800～900℃，脱碳退火时间在60～240秒；7)进行渗氮退火，并将渗氮退火温度控制在750～980℃，渗氮退火气氛为N2+H2+NH3，并使NH3量占总气体体积百分比的1～30％；8)进行高温退火，退火温度在700～1200℃，退火时间至少2个小时；并在退火温度为750～1100℃范围内，使气氛中的N2体积百分比含量不低于15％。

中国专利申请2009100482893(公布号CN101845582A公布日2010.09.29)公开了一种高磁感取向硅钢产品的生产方法,该生产方法包括冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、MgO涂层、高温退火和绝缘涂层，其特征在于，所述的常化包括热轧板在进行常化的同时，同步完成渗氮，常化渗氮温度1050～1150℃、时间50～100s、露点15～75℃、气氛5～35％NH3(体积百分比)，其余气体为N2；常化渗氮后热轧板内渗入的[N]含量60～250ppm；渗入的[N]含量与热轧板厚度、渗氮温度、渗氮时间和氨气比例等渗氮参数符合下列关系：渗入的[N]含量＝ -3.08a2+0.04b+0.96c+4.12d+C其中，a：热轧板厚度(mm)；b：渗氮温度(℃)； c：渗氮时间(s)；d：氨气比例(％)；C：常数；常化渗氮后，通过控制冷却工艺来实现尺寸≤300nm的AlN颗粒的体积分数占AlN总体积的60％以上；常化冷却，快速冷却起始温度700～950℃，降温至550℃的快速冷却速度15～40℃ /sec。在高磁感取向硅钢生产过程中，热轧板在氮气下高温常化，目的是析出大量细小AlN，同时使热轧板组织更均匀和再结晶晶粒数量更多。通常的常化工艺为：常化温度1050～ 1150℃，常化总时间4～5min。常化后严格控制开始冷温度和冷却速度，因为10～50nm AlN 就是冷却过程中通过γ→α相变而析出的。一般在900～950℃二次保温结束后喷水急冷却，图1是其常化技术的温度工艺曲线。此方法在实际生产中存在以下缺点：温度控制高且能耗大；900～950℃高温下直接喷水急冷却不利于合适尺寸的AlN析出；急冷过程中造成内应力较大，板形不好，不利于后工序冷轧轧制。

发明内容