[其他]改善熱軋硅鋼片性能的制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000003669
• 申請日: 1986-06-04
• 公開（公告）號: CN86103669B
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅陽;馬黛;劉起;馬崇光;彭細(xì)力;丁其生
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院;上海矽鋼片廠
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 張小娟;劉海明

本發(fā)明公開了一種熱軋硅鋼片軋后冷卻處理新工藝，將軋后的鋼片在冷卻到７５０℃～６６０℃以前投入水或其它冷卻介質(zhì)中進(jìn)行急冷，以改變鋼中碳的形態(tài)和分布，退火過程中的脫碳率顯著提高，碳含量降低達(dá)一個數(shù)量級以上，產(chǎn)品性能大為改善，尤其是鐵損值大幅度地降低。

本發(fā)明屬于一種電工鋼的制造方法，旨在于通過控制熱軋后鋼片的冷卻工藝來制造具有低鐵損、高性能的熱軋硅鋼片。

以往生產(chǎn)電機(jī)用熱軋硅鋼片都采用電爐、轉(zhuǎn)爐等通常的熔煉爐進(jìn)行，硅0.8～4.8%、錳0.2～0.3%、余鐵等主要原料和一些不可避免的雜質(zhì)經(jīng)熔化精熔后，澆注成鋼錠，加熱到950℃以上，再經(jīng)熱軋開坯，進(jìn)行熱疊軋、制成0.5mm厚的熱軋硅鋼片，熱軋后的冷卻采用堆垛自然冷卻，平均冷卻速度一般為1℃/分鐘，經(jīng)最終退火后就可以作出成品鋼片出廠。為了改善熱軋硅鋼片的性能，降低鐵損，歷來多靠提高鋼中的硅含量和提高最終退火溫度。文獻(xiàn)《冶金部部頒電工用熱軋硅鋼薄板標(biāo)準(zhǔn)YB73-70》和《太原鋼鐵公司工藝質(zhì)量手冊-硅鋼、純鋼》中，熱軋（0.5mm厚）硅鋼片中硅含量從0.8～1.80%上升到3.81～4.80%，鐵損P10/50（P10/50表示頻率為50Hz，磁感為10000高斯時的鐵損值）由5.2瓦/公斤下降到1.60瓦/公斤，P15/50由7.40瓦/公斤下降到3.60瓦/公斤，最終退火溫度由750℃上升到850℃，但是提高含硅量雖能明顯地降低成品鋼片的鐵損，同時卻降低磁感應(yīng)強(qiáng)度。含硅量超過3%時，成品的機(jī)械性能降低，鋼片顯著變脆，故電機(jī)硅鋼片的含硅量一般都控制在3%以下。提高退火溫度也能使鐵損有所降低，但將伴生板形畸變，粘結(jié)等，難于生產(chǎn)板形平整、表面質(zhì)量優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)熱軋電機(jī)硅鋼。此外，提高含硅量和退火溫度還將增加成本。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：采用通常電爐、轉(zhuǎn)爐等熔煉爐冶煉主要成分為硅2.0～2.8%、錳0.2～0.3%，鐵以及不可避免的雜質(zhì)，制成硅鋼錠，開坯、熱軋成0.5mm厚的硅鋼片，使終軋后的硅鋼片在進(jìn)入冷卻介質(zhì)前具有一定的溫度，進(jìn)入冷卻介質(zhì)后具有很高的冷卻速度并控制硅鋼片冷卻后到最終退火前的停放時間。

眾所周知，成品鋼板中碳的含量越低，晶粒尺寸越大，熱軋硅鋼片的鐵損就越低。本發(fā)明就是通過上述控制終軋后硅鋼片的冷卻工藝來降低鋼片中碳含量和使晶粒長大，達(dá)到降低鐵損的目的。本發(fā)明規(guī)定終軋后的硅鋼片進(jìn)入冷卻介質(zhì)前的溫度范圍，旨在保證終軋后的硅鋼片進(jìn)入冷卻介質(zhì)前的溫度不低于碳化物大量析出并聚集長大的溫度區(qū)間，然后鋼板以很高的冷卻造度（＞1000℃/分）在冷卻介質(zhì)中冷卻下來，這樣，鋼中所含的碳絕大部分將處于過飽和固溶狀態(tài)。只有小部分析出，所析出的碳化物極微細(xì)，均勻而彌散地分布于基體中。處于過飽和固溶狀態(tài)或彌散析出的碳在隨后的終退火過程中，極易向鋼片表面擴(kuò)散，促進(jìn)脫碳反應(yīng)的進(jìn)行。因此成品熱軋硅鋼片的殘?zhí)剂夸J減，鐵損因之大幅度下降。處于過飽和狀態(tài)的碳極不穩(wěn)定，即使在室溫下，若長時間擱置則將發(fā)生碳的析出和聚集長大，這對隨后的脫碳反應(yīng)不利，為限制處于過飽和固溶態(tài)的碳的過量析出和嚴(yán)重的聚集長大，必須嚴(yán)格控制鋼板熱軋冷卻后到進(jìn)行最終退火前的擱置時間，使不超過規(guī)定的時間期限，確保鋼中的碳絕大部分處于有利于脫碳反應(yīng)的狀態(tài)。

此外，熱軋硅鋼片的損耗分析表明，磁滯損耗占總損耗的70%，影響鋼片磁滯損耗的因素除材質(zhì)的純度外，鋼板的晶粒大小也是一個重要的因素。終軋后在冷卻介質(zhì)中急冷處理的鋼板，保存形變組織，沒有任何回復(fù)和再結(jié)晶的跡象。與軋后堆垛自然冷卻的鋼板相比，存在著大量的微觀缺陷和嚴(yán)重的晶格畸變，因此具有較高的應(yīng)變儲能，再結(jié)晶的驅(qū)動力增強(qiáng)，退火后晶粒增大，磁滯損耗顯著降低。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的必要條件是：使終軋后硅鋼片進(jìn)入冷卻介質(zhì)前的溫度為750～660℃。高溫金相實(shí)驗(yàn)證明終軋后的鋼板隨著溫度的降低，特別是低于760℃后，碳在基體中的固溶度驟降，以碳化物形式析出，析出開始于752℃，隨著溫度繼續(xù)下降，碳化物析出量增加，并在某一溫度時達(dá)到最大的析出量。實(shí)踐操作表明只要鋼板進(jìn)入冷卻介質(zhì)前的溫度在750～660℃之間，鋼中的碳化物大多處于過飽和固溶狀態(tài)，部分以碳化物形式析出的都呈較理想的彌散微細(xì)狀態(tài)因此鋼極進(jìn)入冷卻介質(zhì)時的溫度不能低于750～660℃。