[发明专利]一种含硼无取向电工钢及其无头轧制的生产方法

说明书

本发明公开了一种含硼无取向电工钢及其无头轧制的生产方法，属于钢铁冶金生产领域，其特征在于：所述其成分为C≤0.0030％，Si：0.3‑1.5％，Als:0.002‑0.01％，Mn：0.1‑1.0％，P:0.03‑0.1％，B:0.0015‑0.004％，S≤0.008％，N≤0.003％，[O]≤0.003％，其余为铁和不可避免的杂质。与现有技术相比较具有磁性优良、时效小、表面质量良好的优点。

技术领域

本发明涉及一种无取向电工钢，更具体的是一种含硼无取向电工钢及其无头轧制的生产方法。

背景技术

无取向电工钢是一种重要的软磁功能材料，主要应用于家用电器、工业电机、电动工具、新能源汽车、发电机和小型变压器等产品或设备上，无取向电工钢的软磁性能对提高电机效率，降低能耗具有重要的影响。

随着技术的进步无取向电工钢的生产流程也不断发展，从低效率、高能耗传统连铸、热轧流程，发展到较高效率，较低能耗的薄板坯连铸连轧流程，目前已经发展到了连铸与热轧紧密结合的无头轧制生产流程。无头轧制技术从钢水浇注到热轧成卷只有4-7min，使得无取向电工钢的生产效率更高、能耗更低。但生产流程的转变至无取向电工钢的性能带来新的问题，制约着产品开发与应用。

无取向电工钢要求钢质纯净，钢中的杂质元素如S、N等尽可能少而且最好以粗大的第二相形式存在以便于形成粗大均匀的组织和获得易于磁化的织构取向，从而使材料在磁化时磁畴容易转动和移动，减少磁化过程的磁滞损耗，提高电机效率。

传统热轧工艺和以CSP为代表的薄板坯连铸连轧流程在生产无取向电工钢过程中，铸坯可在加热炉火/隧道炉里进行较长时间、较高温度的加热，因此，连铸时析出的第二相粒子得到了充分的长大。

与常规连铸热轧和薄板坯连铸连轧流程生产无取向电工钢相比，无头轧工艺产线短、速度快且采用电磁感应加热，板坯在高温阶段停留时间短，第二相粒子粗化的动力不足，导致MnS、Cu2S尤其生成了细小而弥散的AlN粒子，同时由于冷却速度快C和N等间隙原子不能完全析出，这些因素导致了无取向电工钢铁损高、磁感低，磁时效强。

通过研究发现相同成分的无头轧制的无取向电工钢热轧原料经过相同的冷轧和再结晶退火后期产品磁性比常规热轧和薄板坯连铸热轧的差，其中铁损高 0.5W/kg，磁感低0.2T，且放置一段时间后再进行磁性测量时铁损增加0.3W/kg 以上，磁感降低0.1T以上，磁时效显著加强。

现有无头轧制法生产的无取向电工钢工艺，高铁损、低磁感和强时效的缺陷，严重制约着无头轧制法无取向电工钢的开发和应用，不利于电机的节能降耗。需要从成分和工艺上进行改进，提高无头轧制法生产的无取向电工钢的磁性，减轻时效。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种含硼无取向电工钢及其无头轧制的生产方法，从成分和工艺上进行改进，提高无头轧制法生产的无取向电工钢的磁性，减轻时效。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种含硼无取向电工钢，其特征在于：所述其成分为C≤0.0030％，Si：0.3-1.5％，Als:0.002-0.01％，Mn：0.1-1.0％， P:0.03-0.1％，B:0.0015-0.004％，S≤0.008％，N≤0.003％，[O]≤0.003％，其余为铁和不可避免的杂质。

优化方案中，所述的B/N：0.7-2.0，Mn/S≥40。

本专发明提出在无取向钢中加入一定量的B，并通过冶炼、连铸、热轧和成品退火等工艺优化，控制第二相粒子，从而减少第二相粒子对磁畴壁的转动和移动提高磁性和表面质量，同时减轻磁时效。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：