[發明專利]一種低矯頑力電磁純鐵冷軋薄板的制造方法

有效

• 申請號: 201310129405.0
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103205548A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 苗曉;王新宇;陳澤民;辛憲誠;光紅兵
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C21D8/12
• 分類號: C21D8/12;C21D9/46;C22C38/06
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明涉及一種低矯頑力電磁純鐵冷軋薄板的制造方法。所述的低矯頑力是指采用GB/T3656《電工用純鐵磁性能測量方法》測量的純鐵矯頑力小于20A/m。

背景技術

電磁純鐵由于具有低矯頑力高磁導率的優良軟磁性能，廣泛應用于電磁器件、磁屏蔽等領域，是一種重要的軟磁材料。我國電磁純鐵牌號分為DT4、DT4A、DT4E、DT4C，矯頑力最好水平為32A/m以下。我國電磁純鐵雖然磁性能優良，但與國外的特殊純鐵材料相比，在矯頑力和磁導率方面有一定差距。國外沒有公開特殊純鐵材料的制造方法。

純鐵的電磁性能與材料的成分與組織有重要關系。碳、氮和硫是對磁性有害的元素。碳和氮為間隙式固溶元素，硫為置換式固溶元素，但其原子半徑與鐵原子半徑相差很大，這都使點陣嚴重畸變，引起大的內應力，使磁性能變差。

發明內容

為了克服現有低矯頑力電磁純鐵冷軋薄板的制造方法的上述不足，本發明提供一種低矯頑力電磁純鐵冷軋薄板的制造方法，本方法制造的電磁純鐵冷軋薄板具有更高的磁導率和更低的矯頑力。

雜質元素和夾雜物使點陣發生畸變。在夾雜物周圍地區位錯密度增高，引起比其本身體積大許多倍的內應力場，導致靜磁能和磁彈性能增高，磁疇結構發生變化，疇壁不易移動，磁化困難，而夾雜物本身又為非磁性或弱磁性物質，所以Hc增高。Hc與夾雜物尺寸成反比，與夾雜物數量成正比。因此要求夾雜物粗化，避免存在細小的夾雜物。

粗化晶粒有利于磁性能的提高。晶界處的點陣是畸變的，晶體缺陷（空位和位錯）多，內應力大。平均晶粒直徑大，晶界所占面積減小，Hc降低。（上述一段放在這里；較合理）

本發明的技術構思是當電磁純鐵的Al含量大于0.85%時在任何溫度下加熱都為單一的鐵素體相而不發生相變，這對制造低矯頑力電磁純鐵薄板極為重要，因為高溫無相變有利于促進電磁純鐵晶粒長大，從而提高磁性能。鋁的作用主要有三點：一是煉鋼脫氧劑，較高鋁含量時可以促進鋼中夾雜物粗化，降低細小氧化鋁夾雜對磁疇的釘軋作用，第二是降低材料的磁晶各向異性常數和磁滯伸縮常數，三是高鋁含量可提高熱處理時的鐵素體向奧氏體的轉變溫度，當鋁含量大于0.85%時加熱過程不發生相變，因此可采用更高的熱處理溫度獲得更為粗大的晶粒組織，提高磁性能。

板坯加熱溫度對成品晶粒大小有顯著影響。加熱溫度越高，MnS、AlN等夾雜物固溶量越多，熱軋后細小的析出物越多，對再結晶和晶粒長大的阻礙作用越大。因此，隨著板坯加熱溫度的提高，磁性熱處理后成品的晶粒尺寸變小。

終軋溫度對熱軋板組織的影響與鋼的相變溫度有關。對于有相變的純鐵。當終軋溫度位于奧氏體區或兩相區時。由于相變，熱軋板組織是細小的完全再結晶等軸晶粒；當終軋溫度在Arl與Arl～100℃?之間時。由于形核率較低，熱軋板組織是較粗大的再結晶晶粒，終軋溫度越接近Arl，晶粒越大。當終軋溫度小于Arl～100℃時，熱軋板組織是由伸長變形的鐵索體和再結晶的鐵索體組成的混合組織，終軋溫度越低，熱軋后再結晶越困難，再結晶率越小。再結晶晶粒越小。對于在高溫區沒有相變的純鐵，采用較高的終軋溫度，可以促進熱軋板的再結晶，使熱軋板的晶粒尺寸增大，增加成品中的有利織構組分。

磁性熱處理是軟磁合金加工的最后一道工序，其目的是消除加工應力、獲得粗大的晶粒組織，從而充分發揮材料的潛在磁性能。磁性熱處理工藝是根據材料的組織狀態和化學成分而制定的。當電磁純鐵的Al含量足夠高，使其在高溫下不發生相變時，其磁性熱處理溫度相應提高。

本發明的電磁純鐵冷軋薄板材料制造方法包括依次下述步驟：

Ⅰ??制造優化成分的板坯

a?冶煉時，控制對磁性有害的C、N、O、S元素及其雜質含量，提高鋼中Al的合金含量，降低鋼中S含量，提高鋼質純凈度。鋼水的成分的質量百分比為：

C：≤0.0005～0.010%；????Si：0.002～0.050%；???Mn：0.05～0.50%；P≤0.03%；S≤0.005%；?Al：0.85～1.50%；??[O]?＜40ppm；??[N]＜40ppm；

其余為Fe及不可避免的雜質，電解夾雜總量≤90ppm。

b?板坯連鑄

連鑄成長2000~10000?mm，寬1000~2200mm，厚120~280mm的板坯。

Ⅱ??熱軋鋼卷

a??板坯加熱

采用板坯低溫加熱方法，板坯加熱溫度：1160～1200℃；

b??熱軋