[发明专利]由薄板坯生产晶粒取向电工钢带的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种由薄板坯生产晶粒取向的电工钢带的方法，更确切而言，是涉及一种能够简化晶粒取向电工钢的生产，且又能获得稳定且品质优异的产品的方法。

本领域的现状

晶粒取向电工硅钢薄板一般分为两种主要类型，它们的不同之处实质上在于在800As/m的磁场作用下测得的相应磁感应强度的大小，此感应值被称作B800值；传统的晶粒取向产品的B800低于约1890mT，而高导磁率的产品的B800高于1900mT。如考虑铁芯损耗值则可进行进一步细分，铁损值用给定磁感应强度和频率条件下的W/kg表示。

所述产品基本上都有着同样的应用领域，主要用于变压器铁芯的生产。在那些其高导磁率和低铁损的优势能够补偿与传统产品相比的高成本的场合，高磁导率晶粒取向钢获得应用。

在电工钢带的生产中，所述的晶粒取向通过利用细小析出的第二相获得，在生产的最后阶段之一的二次再结晶过程中，所述第二相在一定温度以下阻碍铁(体心立方)的晶粒或晶体的长大。超过这一温度范围，依据一个复杂的过程，有着一棱边与轧制方向平行和一对角平面与带材的表面平行(戈斯组织)的晶体就选择性地生长。

所述的第二相，即在凝固的钢基体内的非金属析出物，被用来阻止晶粒的长大，其类型，对于传统的晶粒取向钢而言，主要是硫化物和/或硒化物，尤其是锰的硫化物和/或硒化物，对于高导磁率的晶粒取向钢而言，则是氮化物，尤其是含铝的氮化物。

晶粒取向电工钢生产方法的固有复杂性归因于下述事实，即所述的第二相在连铸板坯以相对慢的速度冷却时，会以粗大的形式析出，这对于获得所要求的效果是不合适，因此必须加以溶解并使其以适当形式重新析出，具有适当形式的第二相必须保留直到在最后的二次再结晶阶段中，获得了有着所要求的尺寸和取向的晶粒的时刻。

由上，可能会产生下面的想法，即：连铸过程中更快的冷却速度应该能改善板坯中夹杂物的状态，从而使得在板坯轧制成为钢带的过程中各阶段的控制变得不那么复杂。然而，已发现，薄板坯的连铸尽管有着比传统的连铸高得多的冷却速度，但其本身并不足以获得所必需的品质。

长期以来，本申请人一直在研究利用薄板坯或钢带连铸技术的可能性，至今，这种技术基本上不仅用于碳钢，也用于更复杂的材料如电工硅钢上。在这一领域，不仅对于传统的晶粒取向钢而且对于高磁性能的晶粒取向钢，均获得了非常重要的结果。

本发明的描述

本发明的目的是改进传统的晶粒取向电工钢的生产，以一种创新的方式利用薄钢板坯连铸技术并对形变过程作特定改进。

尤其是，所采用的连铸方法应能获得特定的等轴与柱状晶粒之比，以及特定的等轴晶粒尺寸和尺寸受到限制的析出相。

本发明涉及一种上述归于传统类型的硅钢带的生产方法，该方法中，硅钢的生产包括：连铸、高温退火、热轧、单步或带有中间退火的多步冷轧，对如此获得的冷轧钢带进行退火以实现一次退火和脱碳，再对所述钢带用退火隔离剂加以涂覆并装箱退火，以进行最终的二次再结晶处理，所述方法的特征在于其为如下各步骤的有机结合：

(ⅰ)．连铸一种具有如下组成的薄板坯：2-5.5wt％Si,0.05-0.4wt％Mn,＜250ppm(S+5.04Se),30-130ppm N,0.05-0.35wt％Cu,15-300ppm C,200-400ppm A1，余者为铁和少量的杂质，其厚度为40-70mm，优选50-60mm之间，浇注速度为3-5m/min，浇注时钢的过热小于30℃，优选小于20℃，对这样的冷却速度可使板坯完全凝固时间为30-100秒，优选为30-60秒，结晶器振动的振幅为1-10mm,振动频率为200-400周/分；

(ⅱ)．对如此获得的板坯进行均匀化处理并热轧，之后，应至少在所获得的钢带离开最后的轧台5秒钟后再使钢带冷却；

(ⅲ)直接将所述钢带送去冷轧，省去了通常的退火阶段；

(ⅳ)对钢带进行单步或如有必要，进行带有中间退火的多步冷轧最后阶段的压缩比至少为80％，而且，进行最后阶段的轧制时，至少两个轧制道次的轧制温度保持在至少200℃；

(ⅴ)．对所述的冷轧钢带进行连续退火，总的时间为100-350S，温度为850-1050℃，退火气氛为湿的氮/氢气氛，其中的pH₂O/PH₂为0.3-0.7；