[发明专利]制造具有强磁性的高磁通密度晶粒取向硅钢薄板的方法

说明书

本发明涉及制造一种具有强磁性的高磁通密度的晶粒取向硅钢薄板的方法，这种硅钢薄板可以用作变压器的铁芯或其它类似器件。

通常，晶粒取向硅钢薄板是用作变压器或其它电力设备的铁芯。就它们的磁特性而言，需要硅钢薄板有很强的磁感应和较小的沿冷轧方向的铁损，为了具备这些特性，晶粒取向硅钢薄板必须具有立方(110)〔001〕织构。

这种(110)〔001〕织构是通过二次再结晶获得的，而这种二次再结晶是一种反常的晶粒长大形式。这是说，通过正常的再结晶获得细密晶粒，而具有特殊取向的晶粒，即具有(110)〔001〕取向的晶粒基本上是反常长大的，从而形成了二次再结晶。二次再结晶的驱动力是由晶界能和称为二次晶粒及初始细晶粒间的大小差别来决定的。从而，如果要促进取向为(110)〔001〕的二次再结晶晶粒的长大，就必须抑制初始再结晶晶粒的长大，而且与此同时，要使用添加如MnS，AlN，BN等其它析出相的方法。

对于制造高磁通密度晶粒取向硅钢薄板已经提出了多种技术，其中一种为日本专利499,331。按照此专利的方法，硅的添加量为3％，为抑制初始再结晶晶粒的长大还添加AlN和MnS。另外，最终的冷轧压下率提高到81-95％，因而提高了磁通密度。

作为减少高磁通密度晶粒取向硅钢薄板的铁损的方法，它提出增加硅的含量，而且减少钢片的厚度。但是，如果增加硅的含量，并减少钢片的厚度，则二次再结晶变得不稳定，而且磁性降低。因此，需要一种稳定二次再结晶的方法，现在已经提出了多种技术，作为在硅含量高和钢片厚度低的情况下稳定二次再结晶的方法，其中之一为日本专利公报No.昭60-4886，它提出添加Sn和Cu。根据此方法，添加0.05-1.0％的Sn以稳定二次再结晶，添加Cu以改善由于添加Sn而引起的玻璃膜劣化。

添加Sn和Cu对于稳定二次再结晶和提高磁通密度是有效的。但添加Sn和Cu显著地增加了热轧钢板卷表面的裂纹，这些表面裂纹在冷轧时可引起钢板断裂，因而降低了产量和成品率。

韩国专利公报No.91-043339提出了一种方法，即添加2至4种在钢水中溶解度低的元素。也就是Sn、Cu、Sb、Cr、Ni、Pb、Mo和Nb之中选2到4种元素，其添加量与AlN＋MnS总重量之比应该在1-5范围内。该专利宣称，如果做了这种添加，细析出的AlN和MnS的长大就会被抑制，从而稳定了二次再结晶。但是，在此方法中，Sn和Cu的添加量超出一定范围，在热轧过程中就会产生裂纹，其结果就是实际成品率降低。

日本专利公开公报No.昭-49-72118提出了一种添加Cu以稳定二次再结晶的方法，按照此方法，添加的Cu与存在于钢水中的S反应生成Cu₂S，这可与已经存在的抑制剂一道加强对晶粒长大的抑制，从而稳定了二次再结晶。但是通过本发明者的调查研究，添加Cu对于稳定二次再结晶并没有显著作用，甚至还引起了反作用，如热轧过程中出现表面裂纹，和产生脱碳缺陷。

日本专利昭57-014737和昭56-4613提出了一种向晶粒取向硅钢薄板中添加Mo的方法，添加Mo是为了防止在热轧过程中由S引起的热轧裂纹。这对于防止热轧中的表面裂纹非常有效，但如果单独添加Mo的话，会导致脱碳不足。

本发明的目的在于提供一种用于制造具有强磁性的高磁通密度晶粒取向薄硅钢板的方法。根据本发明，通常仍添加AlN和MnS以抑制初始再结晶晶粒的长大，并且按适当的数量添加Sn、Cr、Ni和Mo，从而稳定二次再结晶，并提高产量和成品率。

本发明详细内容如下所述。

本发明的硅钢薄板按重量百分比含有：0.01-0.1％的C，2.5-4.0％的Si，0.04-0.15％的Mn，0.005-0.04％的P，0.015-0.04％的S，0.01-0.05％的Al，0.002-0.01％的N，以及少量的Cu、Sn、Cr和Mo作为抑制剂稳定剂。首先，用连续浇注或铸模浇注将钢铸成板坯，然后，将板坯热轧至厚度2.3mm，再后将其冷轧到最终厚度0.30或0.2mm，冷轧工艺中的最终压下率超过80％。另外，抑制剂稳定元素Sn、Cr、Ni和Mo按下列数量添加：0.01-0.04％的Sn，0.02-0.12％的Cr、0.02-0.12％的Ni，0.01-0.08％的Mo。另外，应保持四种元素的总量在0.06-0.2％范围内，按照这种方法，就可制造出具有强磁性的高磁通密度晶粒取向硅钢薄板。

现在解释一下提出配料组分限制范围的原因。