[發明專利]一種薄規格、超低鐵損、低噪聲高磁感取向硅鋼片及其制備方法有效
| 申請號: | 201310379013.X | 申請日: | 2013-08-27 |
| 公開(公告)號: | CN103540846A | 公開(公告)日: | 2014-01-29 |
| 發明(設計)人: | 楊富堯;馬光;陳新;程靈;韓鈺;聶京凱;祝志祥 | 申請(專利權)人: | 國家電網公司;國網智能電網研究院 |
| 主分類號: | C22C38/16 | 分類號: | C22C38/16;C21D8/12 |
| 代理公司: | 北京安博達知識產權代理有限公司 11271 | 代理人: | 徐國文 |
| 地址: | 100031 *** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 規格 超低鐵損 噪聲 高磁感 取向 硅鋼片 及其 制備 方法 | ||
【技術領域】
本發明屬于電力行業輸配電變壓器鐵芯用材料領域,具體講涉及一種薄規格、超低鐵損、低噪聲高磁感取向硅鋼片及其制備方法。
【背景技術】
冷軋電工硅鋼片主要用于電工行業,一直是我國嚴重緊缺的鋼材品種,其消費量大體與發電量成正比關系。硅含量~3%的冷軋取向電工硅鋼是一類重要的軟磁材料,主要用以制造變壓器的鐵芯,在電力電訊事業中有著廣泛的應用。而電工硅鋼的損耗造所造成的電量損失占各國全年發電量的2.5%~4.5%,因此各國生產電工硅鋼總是千方百計設法降低鐵損。我國在“十一五”規劃綱要中已經明確的提出了“節能減排”的目標并將其列為一項重要的任務。由此可見,優質硅鋼新產品的發展對中國乃至國際經濟的可持續發展具有重要的影響。
目前,世界上主要的取向硅鋼生產工藝有四種,分別是高溫加熱CGO、高溫加熱Hi-B、低溫加熱CGO、低溫加熱Hi-B。其中,低溫加熱Hi-B取向硅鋼制造技術是最先進的技術,其核心技術是滲氮,由于成本最低,性能好,產品的市場競爭力最強。
從上個世紀以來,日本在高磁感取向硅鋼的產能、產品質量、工藝和品種開發等方面,處于世界領先地位。日本大量生產0.23mm厚的取向硅鋼,采用激光刻痕、快速加熱等先進技術來細化磁疇,使Hi-B鋼產品的最低鐵損P17/50降到0.6W/kg,最高磁感達到1.94T以上。
國內目前只有武鋼、寶鋼能夠批量穩定生產高磁感取向硅鋼。武鋼研究情況如下:一硅鋼引進日本新日鐵技術,采用高溫加熱兩次冷軋法生產CGO產品、高溫加熱一次冷軋法生產Hi-B產品,但Hi-B產量少,二硅鋼采用低溫加熱兩次冷軋法生產CGO產品,三硅鋼主要采用高溫加熱一次冷軋法生產Hi-B產品。目前,武鋼能夠采用低溫加熱一次冷軋法穩定批量生產0.27mm厚高磁感取向硅鋼。寶鋼可以穩定批量生產0.23mm厚低溫加熱Hi-B取向硅鋼,但尚無變壓器用0.18mm厚高磁感取向硅鋼產品。
基于以上研究及應用背景,我國亟需研發薄規格、超低損耗高磁感取向硅鋼,以適應我國電力行業發展需要,對于振興我國鋼鐵產業、裝備制造業,實現我國國民經濟可持續發展,建立環境友好型社會具有重大意義。
【發明內容】
本發明目的在于開發電力行業中應用于輸配電變壓器的鐵芯材料-薄規格、高磁感、超低鐵損取向硅鋼材料,實現降低硅鋼片厚度的同時,提高磁感B8、降低鐵損及噪聲水平,開發出具有高于國標最高等級牌號的薄規格、超低鐵損、高磁感取向硅鋼材料。
為實現上述目的本發明采用一下技術方案:
一種冷軋取向硅鋼片,硅鋼片的厚度為0.18mm,鐵芯損耗P1.7≤0.80W/Kg,磁致伸縮系數λ≤6×10-6,磁通密度B8≥1.88T。
本發明提供的取向硅鋼片,組成成分為:
C:0.003~0.05wt%????Si:4.1~9wt%????????Mn:0.05~0.5wt%
Al:0.02~0.06wt%????Sn:0.01~1wt%???????Mo:0.05~0.1wt%
Cu:0.2~1wt%????????N:0.003~0.02wt%????P:0.002~0.06wt%
S:0.001~0.008wt%,余量由鐵和其他不可避免的雜質。
一種制造本發明取向硅鋼片的制造技術,包括如下步驟:
制備由C、Si、Mn、Al、Sn、Mo、Cu、N、P、S,余量由鐵和其他不可避免的雜質組成硅鋼錠;
經熱軋:將溫度控制在1150~1300℃,保溫2~3h后先粗軋2道次,再精軋3道次,最終壓下量為80~90%,板材厚度≤3mm,在熱軋過程中可形成MnS抑制劑;
卷曲:加熱至500~600℃;
常化:在900~1100℃下迅速退火,時間為1~5min,控制粒子的析出,大小、分布,進而控制組織的均勻性,并且使板材發生初次再結晶;
冷軋:壓下量為80~90%,厚度≤0.18mm;
脫碳-滲氮:脫碳時通入水蒸氣,控制最終C含量在30~500ppm,滲氮時通入NH3,在800℃下進行,并涂覆玻璃膜;
高溫退火、凈化:
1)所述高溫退火在純氮氣保護下,升到400~500℃保溫2~4h,去除水蒸氣并隔離空氣;
2)在氮氣:氫氣為1:1~3條件下,升溫速率為31℃/h~43℃/h下將爐溫升至1120~1200℃后,環境換為純氫氣,保溫8~10h;
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