[發明專利]含Cr無取向電工鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 200910273336.4
• 申請日: 2009-12-22
• 公開（公告）號: CN101713047A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 黃璞;馮大軍;郭小龍;杜光梁;祝曉波;駱忠漢;萬政武;毛炯輝;葉九美;柳志敏;姚成君;余洪鋼;胡守天;劉其中;孔勇江;蔡延博
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵(集團)公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C21D8/12;C21D11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及無取向電工鋼及生產方法，具體屬于含Cr無取向電工鋼及其生產方法。其鋼電工鋼軟磁材料制造領域，其主要為制造電力、電子工業中各類電機鐵芯、EI變壓器鐵芯及各種電源鐵芯用材。?

背景技術

隨著工業自動化技術的發展，各種電力電子器件鐵芯的制造不僅要求其內在性能優良，而且還要求沖片疊片時高速化、自動化，這就要求無取向硅鋼鐵芯材料具有優良的磁性和良好的沖片工藝性能。沖片工藝性能與材料的屈強比直接相關，屈強比越高，沖剪時對模具損傷越小、毛刺越小、疊片的片間鉚接強度越高，這樣，模具的壽命越長、沖片工藝性能越好。另外，對于全工藝無取向硅鋼，沖剪口的邊緣由于剪切應力引起的磁性惡化與屈強比有關，屈強比越高，邊緣磁性惡化效應就越輕。但在目前的普通無取向硅鋼中，內在磁性能與沖片工藝性能往往是矛盾的，內在磁性能越好，其屈強比越低、沖片工藝性能越差，邊緣磁性惡化效應越嚴重、電力電子器件鐵芯的裝機整體性能越差。因此開發并生產出磁性能好、屈強比高的全工藝無取向硅鋼對于工業現代化的發展具有重要的意義。?

硅(Si)等元素能促進晶粒粗化及降低硅鋼的磁晶各向異性和磁致伸縮而降低磁滯損耗；另外，Si能提高鋼的電阻率而使渦流損耗降低。但Si產生劇烈的固溶強化而引起嚴重的加工硬化現象，從而使材料的抗拉強度得到顯著提高、從而使屈強比降低。因此，靠增大Si％等來改善磁性的方法是以犧牲全工藝無取向硅鋼的屈強比、沖片工藝性能、模具壽命、片間鉚接強度、器件鐵芯裝機性能等為代價的。?

傳統的無取向電工鋼成分中一般不含有Cr，其普遍認為Cr在鋼中會惡化磁性，是磁性有害元素。直到日本人在研究電動轎車驅動馬達鐵芯用硅鋼片時，為改善高Si高Al無取向硅鋼的加工性能和高頻磁性能，采取在3.2％Siwt高牌號硅鋼中加4.0％Crwt。并已研究開發?出高Si高Al加高Cr的高頻用無取向硅鋼。但日本研究者只是從降低高頻鐵損和改善軋制加工性的角度研究了Cr的作用，卻沒有研究加Cr的物理冶金機理及其綜合作用、沒有開展以Cr替代部分Si-Al作用的研究，更沒有研究Cr對硅鋼組織結構的影響及對工藝性能、使用性能的貢獻。再由于其在無取向硅鋼中加4.0％Crwt高含量的Cr，將使鋼變得很硬，對沖片不利，切在沖片時對模具磨損嚴重甚至于把模具崩破，因而Cr的加入量不能太高。故從Cr在鋼中的綜合作用出發，突破日本研究者只局限在降低高頻鐵損和改善軋制加工性的角度加Cr的思維，研究Cr的物理冶金機理、Cr對組織結構的影響及Cr對性能的貢獻，采取用Cr來代替部分Si及Al作用的新思路生產出屈強比高、綜合性能優良、低成本、高性價比的含Cr無取向電工鋼具有重要的意義。?

此外，在熱軋軋制工藝中，傳統無取向電工鋼的粗軋累計壓下率一般控制為90～95％，尤其對于精軋階段，其每4道次的壓下率為均等。熱軋工藝沒有圍繞夾雜物的固溶與析出、聚集與粗化、動、靜態回復和再結晶幾個過程的均衡、熱軋板再結晶晶粒的發達與完善及等軸晶比例的提高來控制，也未曾控制形變誘導和兩相區軋制過程。在冷軋工藝中沒有考慮形變儲能的最佳控制和板形質量的改善。在成品退火工藝中對靜態再結晶過程與再結晶晶粒長大過程發展時機的把握及有利織構組分的控制沒有重點研究。?

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種屈強比高，沖片工藝性能好，片間鉚接強度高，各向同性好，耐蝕性強，使模具使用壽命長的含Cr無取向電工鋼及其生產方法。?

實現上述目的的技術措施：?

含Cr無取向電工鋼，其化學組分及重量百分比為：C：0.001～0.015％，Mn：0.2～0.8％，Cr：0.1～0.8％，Al：0.1～1.4％，Si：0.1～0.9％，P≤0.08％，S≤0.015％，N≤0.008％，其余為Fe及不可避免的雜質；同時，要滿足：Si+Al之和在：0.2～2.0％。?

在于：Si+Al之和在0.5～0.9％。?

生產含Cr無取向電工鋼的方法，其步驟：?

1)采用潔凈鋼的冶煉工藝進行冶煉，并連鑄成坯；?

2)將連鑄成坯加熱到950～1300℃，控制其在爐時間：1.5～3個小時；?

3)進行粗軋，控制其出口溫度為800～1050℃，其累計壓下率控制為90～95％；?

4)進行精軋，控制其前4道次的累計壓下率為80～95％，精軋出口溫度控制在700～900℃；?

5)進行卷取，其卷取溫度控制在600～800℃；?

6)自然冷卻至室溫；?