[发明专利]一种无底层取向硅钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无底层取向硅钢的制备方法，包括以下步骤：S1、坯料预处理、S2、脱碳退火、S3、涂覆隔离剂、S4、高温退火、S5、拉伸热平整和S6、激光去除底层，所述激光去除底层的工艺参数为：激光400‑500W，重复频率100‑150kHz，振镜扫描速度6000‑7000mm/s。本发明利用激光刻痕的物理方法制备了无底层取向硅钢，代替了传统的用酸去除取向硅钢涂层或硅酸镁底层，制备的取向硅钢表面光亮，不含涂层或硅酸镁底层，同时通过退火补偿了激光制备过程中对钢带产生的塑性变形，制备的无底层取向硅钢，磁性能稳定。

技术领域

本发明涉及软磁材料制备技术领域，尤其涉及一种无底层取向硅钢及其制备方法。

背景技术

传统取向硅钢工业生产中钢板经过H₂-N₂-H₂O气氛中连续脱碳退火将基体中碳脱到0.0030％以下，并在钢板表面形成合适氧化层，然后表面涂布MgO隔离剂，在高温退火过程中MgO与钢板表面氧化层发生固态扩散反应：2MgO+SiO₂→Mg₂SiO₄，形成Mg₂SiO₄玻璃膜底层。玻璃膜底层硬度高，导致取向硅钢的冲片性能差；底层与基体的粗糙界面对磁畴移动具有阻碍作用，不利于铁损降低。为了提高取向硅钢加工性能，并进一步降低铁芯损耗，开发了无底层取向硅钢。

无底层取向硅钢的炼钢、热轧、常化、冷轧等前序工艺与传统取向硅钢制造工艺相同，其他后续工艺包括两种方式。一种方式是通过强酸中长时间浸泡洗掉约0.01mm厚度，该工艺制造成本高，并在药剂管理和环境污染等方面存在较大问题。另一种方式为通过控制脱碳退火工艺，在钢板表面形成不含铁氧化物、再隔离剂涂布，仅高温退火后，不形成硅酸镁玻璃膜底层，制备得到无底层取向硅钢。

如，CN109112395A公开了一种无底层取向超薄带母材及其制备方法，母材原料组成为，C：0.035～0.075％，Si：2.8％～3.4％，Cu：0.20～0.45％，Sn：0.1～0.2％，Als:0.02％～0.03％，S：0.015～0.03％，Mn：0.04～0.08％，N：0.005～0.01％，Sb：0.03～0.09％，余量为Fe。制备方法包括：连铸、热轧、常化、酸洗、冷轧、脱碳退火、涂覆隔离层、高温退火和防潮处理步骤，该发明通过改进硅钢基板成分、隔离剂、热轧温度、脱碳和高温退火等工艺，获得表面无绝缘底层，该发明的制备方法可不经酸洗直接用于取向硅钢超薄带制备；用该母材制得的超薄带铁损和磁感性能优异，且制备成本低。

CN110983004A公开了一种无底层极薄带取向硅钢母带的生产工艺，步骤如下：对取向硅钢热轧原料带进行冷轧，脱碳退火、退火隔离剂涂覆、高温退火、热拉伸平整；其中退火隔离剂涂覆工艺包括：1)对取向硅钢表面进行清洗；2)回复退火处理，退火后冷却钢带；3)在钢带表面涂覆硅溶胶，采用钢带余热烘干；4)配置退火隔离剂涂液；5)将退火隔离剂溶液涂覆在钢带表面，烘干后卷取。该发明高温退火后可形成无硅酸镁绝缘底层的极薄带取向硅钢母带，后续可轻松将钢带表面的氧化镁粉去除，无需酸液进行清洗底层，生产成本低，安全环保。

上述现有技术制备过程中均不形成硅酸镁底层，但高温退火过程中，抑制剂不稳定，容易分解，导致二次再结晶不稳定，磁性能不稳定，成本昂贵，难以实现规模化生产。同时，当前无底层取向硅钢仍存在无底层取向硅钢的表面光洁化困难和无底层取向硅钢的成材率低等问题。因此，亟需开发一种无底层取向硅钢的制备方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无底层取向硅钢及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无底层取向硅钢的制备方法，包括以下步骤：S1、坯料预处理、S2、脱碳退火、S3、涂覆隔离剂、S4、高温退火、S5、拉伸热平整和S6、激光去除底层。