[发明专利]一种具有低噪声特性的高磁感取向硅钢及生产方法

说明书

一种具有低噪声特性的高磁感取向硅钢，其组分及wt%为：C：0.05～0.09%，Si：3.0～3.5%，Mn：0.05～0.10%，S：0.01～0.04%，Als：0.02～0.04%，N：70～110ppm，Cu：0.05～0.20%，Ni：0.01~0.03%，Cr：0.01~0.065%；工艺：炼钢—热轧—常化—酸洗—冷轧—脱碳退火—涂敷MgO—高温退火—涂层及拉伸平整退火。本发明通过添加Ni及Cr合金元素，并控制Ni+Cr在0.03%~0.08%，Cr/Ni在1~6；且控制脱碳退火快速加热在100~300℃/s，使噪音降低至48~52dB，B₈在1.925~1.935T，既减少了噪音污染，且磁性能也优良。

技术领域

本发明涉及一种取向硅钢及生产方法，确切地说，是一种高磁感取向硅钢及生产方法。

背景技术

取向硅钢是输变电行业关键原材料，主要用于制造各种变压器铁芯。衡量取向硅钢优劣的性能指标主要是铁损和磁感。直到目前，取向硅钢生产技术进步基本围绕降低铁损和提高磁感来展开。随着城市化进程加快，建筑密度提高，变电站都被居民小区包围，变电站噪声污染成为影响居民生活质量的突出问题，大量旧变电站需要改造以降低噪声，新建变电站需要满足更为严苛的噪声标准。

变压器噪声的本源是取向硅钢片的磁致伸缩。取向硅钢片在磁化过程中会伸长或缩短，称为磁致伸缩，在交变磁场中磁化时就会产生振动。从源头降低变压器噪声就是降低取向硅钢片磁致伸缩。降低取向硅钢磁致伸缩的方向，从材料内在因素而言，是提高晶粒取向度，即提高磁感应强度和优化磁畴结构，减少90°畴；从外部因素而言，是增加张应力，主要措施是提高涂层张力和激光刻痕。

美国专利号US2015/0013849A1，报导了《一种低噪声变压器用取向硅钢的生产方法》，其用Q开关脉冲光纤激光器或电子束照射取向硅钢成品，在横向形成一排排相互平行的照射点，调节照射点长度和点间距，达到细化磁畴，降低硅钢片噪声的目的，制造的容量为1000kVA的变压器噪声从56-57dB降到52-53dB。

美国公开文献US9514868B2，报导了《一种低噪声低铁损取向硅钢的生产方法》，其通过镁橄榄石涂层和张力涂层在轧向形成15MPa以上的张力，通过镁橄榄石涂层和张力涂层在轧向形成5MPa以上的张力，且轧向总张力A与横向总张力B满足1.0≤A≤5.0，具体措施是：1)控制退火隔离剂涂布量10-20g/m²；2)涂退火隔离剂后卷取时卷取张力控制在30-150N/mm²；3)高温退火冷却到700℃的冷却速率不大于50℃/h，制造的500KVA变压器噪声为53-55dBA。该文献主要是通过在涂层涂布过程中加大涂膜张力，调整高温退火时冷却速度来改变钢板内应力等方式来实现降噪，与本发明声明的方法明显不同。

美国公开文献US2017/0182591A1，报道了《一种低铁损低磁致伸缩取向硅钢的生产方法》，其通过硅酸镁底层、张力绝缘涂层和激光刻痕形成一定的张力，且满足：1)15000μm≤S_A－S_C≤35000μm，9000μm≤S_B+S_C≤14000μm，其中S_A指只有一面激光照射时酸洗后钢板弯曲量，S_B是指与刻痕面相对的一面酸洗后钢板的弯曲量，S_C是指两面都酸洗后钢板的弯曲量；2)0.1≤d_t/d_p≤3.0，d_t和d_p分别为张力绝缘涂层的厚度和硅酸镁底层的厚度；3)张力绝缘涂层和硅酸镁底层产生的总张力为1-10MPa。得到的硅钢片(0.23mm规格)铁损P_17/50为0.72-0.74W/kg，磁致伸缩λ_0-p为0.21-0.24ppm。该文献也是通过对底层、涂膜张力的和激光刻痕的方法来实现的降低磁致伸缩，但与本发明声明中通过降低硅钢基体的磁致伸缩的方法有明显区别。