[发明专利]一种超薄硅钢带材及其制备方法

说明书

本发明提供一种超薄硅钢带材及其制备方法，制备方法包括：冷轧：将无底层的取向硅钢带材在200‑350℃的温度下冷轧得到冷轧带材；退火：将所述冷轧带材进行升温、保温和降温处理，得到所述超薄硅钢带材，其中，升温过程中的升温速率为300‑450℃/h。通过轧制温度和升温速率相互配合，带温轧制可提前释放部分形变储存能，防止带材在轧制过程中开裂，减少后续退火步骤中单位面积内的形核点，增大晶粒尺寸，降低带材磁滞损耗，同时也可提高后续退火升温速度，减少退火时间，缩短制备工艺，最终获得强的Goss织构以及晶粒尺寸合适、均匀的微观组织，提高超薄取向硅钢的磁性能，使制得的超薄硅钢带材磁感应强度B₈₀₀≥1.90T，同时铁芯损耗P_1.5/400Hz低至8W/kg。

技术领域

本发明涉及硅钢材料加工领域，具体涉及一种超薄硅钢带材及其制备方法。

背景技术

取向硅钢是指采用冷轧和热处理技术得到的具有Goss织构的铁硅合金，其制备工艺复杂，需要经过热轧、常化、冷轧、脱碳、渗氮以及高温退火等多道工序，从而获得优异的磁性能。传统取向硅钢片的厚度一般在0.15～0.35mm范围内，主要用于50Hz低频条件下，如变压器。而超薄硅钢厚度≤0.1mm，主要用于≥400Hz的中高频条件下，如大功率放大器、脉冲发电机、阳极饱和电抗器、扼流线圈、电感线圈等。目前随着电力、通信、军工等行业的不断发展，对大功率中高频器件的损耗要求越来越低，其中取向硅钢厚度减薄可大幅降低损耗，因此制备极低铁损、高磁感中高频用超薄硅钢是未来硅钢的一个重要发展方向。

厚度≥0.15mm的传统取向硅钢片一般采用二次再结晶法来制备，通过长时间高温退火处理使其发生二次再结晶获得锋锐的Goss织构。但是当硅钢片厚度减薄至0.1mm以下时，二次再结晶非常不稳定而难以控制，磁性能大幅降低。因此常规的二次再结晶法不适用于制备厚度≤0.1mm以下的超薄硅钢。

现有技术中有关超薄硅钢的制备方法主要包括冷轧和退火的步骤，中国专利文献(CN104726669A)公开了一种低铁损中频用取向硅钢超薄带的制备方法，采用如下退火工艺：在纯氮气气氛中用1-3小时升温至600-700℃，在氮氢混合气的保护气氛中保温排出隔离涂层中的水分，继续以10-200℃/h的速率升温至850-1120℃，在氢气气氛中保温2-30h，而后降温。该方法采用慢升温退火的方法调控带材组织、织构，从而获得良好的磁性能。该方法的优点在于采用慢升温可增大退火后的晶粒尺寸，降低的带材磁滞损耗，提高磁性能。但该方法退火升温速度非常慢，整个退火过程时间长，能耗大，生产成本高，故该方法也不利于工业上批量生产超薄硅钢。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的超薄硅钢制备方法退火升温速度慢、退火时间长导致制备过程能耗大、生产成本高、不利于工业批量生产的缺陷，从而提供一种超薄硅钢带材及其制备方法。

一种超薄硅钢带材的制备方法，包括：

冷轧：将无底层的取向硅钢带材在200-350℃的温度下冷轧得到冷轧带材；

退火：将所述冷轧带材进行升温、保温和降温处理，得到所述超薄硅钢带材，其中，升温过程中的升温速率为300-450℃/h。

进一步地，在所述退火步骤中，将所述冷轧带材升温至1100-1200℃后保温4-10h。

进一步地，在所述冷轧步骤中，冷轧压下率为63％-80％，轧制速度为40-60m/min。

进一步的，冷轧得到冷轧带材的厚度为0.035-0.1mm。

进一步地，在所述退火步骤之后，还包括涂覆绝缘涂层的步骤。

进一步的，所述绝缘涂层的厚度为0.5-2μm。

进一步地，在所述退火步骤之前，还包括对冷轧带材表面进行除油和涂覆退火隔离层的步骤。