[發明專利]一種用中溫板坯加熱溫度生產的HiB鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 201310670711.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103668005A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 郭小龍;方澤民;駱忠漢;毛炯輝;許光;高洋;孫亮;黃斌;田文洲
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C21D8/12;C21D3/04;C23C8/26;C21D1/26;C21D1/76
• 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

本發明涉及一種高磁感取向硅鋼及其生產方法，具體地屬于一種用中溫板坯加熱溫度生產的HiB鋼及其生產方法。

背景技術

取向硅鋼是指其組成晶粒具有一定取向（一般指高斯取向{110}<001>）的硅鋼產品，鋼帶的表面平行于{110}面，軋制方向平行于<001>方向。取向硅鋼主要用于制造變壓器的鐵芯，通過其優良的軟磁特征和磁化性能，為變壓器提供高的磁通量，從而實現高效的電-磁-電的轉換功能。

衡量取向硅鋼磁化性能好壞的主要參數是磁通密度和鐵損。磁通密度是指在一定磁場強度下磁感應強度的高低，用B表示，單位T；鐵損是指一定頻率和磁通密度下的能量損耗，用P表示，單位W/Kg。磁通密度高，可以減少變壓器鐵芯的體積，節省材料。鐵損低，可以減少變壓器使用過程中的損耗，節省能源。取向硅鋼的磁通密度主要取決于材料中晶粒的高斯取向度，而鐵損則受磁通密度、鋼帶厚度、電阻率、夾雜物數量、最終晶粒尺寸等因素的影響。

根據磁感強度的水平，取向硅鋼產品通常被分為兩類。在磁場為800A/m下測量得到的磁感應強度值（即B₈₀₀）較低的，稱為一般取向硅鋼（CGO），其B₈₀₀一般不超過1.880T；而B₈₀₀超過1.890T的稱為高磁感取向硅鋼片(HGO也稱為HiB鋼)。

自從1968年日本新日鐵公司制造出了高磁感取向硅鋼以來，人們不斷對HiB鋼的制造工藝和方法進行研究和改進，以進一步提高磁性能和降低生產成本，不斷開發出新的工藝和產品。

目前比較成熟HiB鋼制造方法有：高板坯加熱溫度（1350℃以上）HiB鋼制造方法和低板坯加熱溫度（1200℃以下）HiB鋼制造方法。但前一種方法板坯加熱溫度過高，甚至需要1400℃，會帶來板坯燒損多、能源消耗大、加熱爐維護費用高等問題，生產成本高，成材率低。而后一種方法一般采用后天抑制劑法，最終抑制劑強度較低，產品性能差，特別是磁感B800很難達到或超過1.92T。

為了得到性能優良同時成本又低的HiB鋼產品，人們在抑制劑種類和抑制劑控制工藝上進行了大量研究，主要內容可分為以下三類：

1、先天抑制劑法????為了降低板坯加熱溫度，同時保證有足夠的有效抑制劑，可以通過成分調整，提高Cu、S、Al、N、Sn等元素的固溶比例，再配合合適的后工序工藝，以得到良好的二次再結晶。蒂森克虜伯和寶鋼申請了該方法的專利，專利中指出通過調整成分和熱軋工藝或?；に?，得到良好的抑制劑狀態，保證產品磁性能。但此方法目前還僅限于實驗室研究，沒有應用于大生產中。

2、后天抑制劑法????最常規的方法就是通過后工序滲氮來獲得抑制劑補充，以達到合適的抑制劑狀態。對滲氮工藝的研究很多，各廠家的滲氮工藝也各有差別。但單一的滲氮方法得到的產品磁性能較高板坯加熱溫度生產的產品稍差，特別是磁感B800總是偏低（≤1.92T），無法得到最高級別的產品。

3、先天加后天復合抑制劑法????為了克服高溫板坯加熱制造方法的成本高、成材率低的缺點，又避免低溫板坯加熱制造方法產品磁性能較差的問題，將先天抑制劑和后天抑制劑結合起來，是開發HiB鋼新工藝的好辦法。近年來，該方法的研究越來越引起人們的重視，已申請的典型專利描述如下：

經檢索，找到新日鐵山崎修一等人在專利WO2007102282中公開了固溶氮化型中溫板坯加熱技術，將成分中抑制劑含量適當降低，采用1280℃以上板坯加熱溫度，控制熱軋板坯中的AlN析出率，經冷軋后脫碳退火并進行滲氮處理，控制初次再結晶在一定范圍，MgO隔離劑中添加適量氯化物,控制高溫退火前段的露點范圍，最終可以得到性能優良的HiB鋼產品。但此吻戲的不足是,高溫退火前段的分壓比難以控制,難以工業化實施。另外，MgO中加入氯化物時有底層脫落現象產生。