[發(fā)明專利]晶粒取向硅鋼板的制造方法、晶粒取向電工鋼板及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380049233.4
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104884642A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 班·加博爾;湯姆·萬德普特
• 申請（專利權）人: 安賽樂米塔爾研發(fā)有限公司
• 主分類號: C21D8/12
• 分類號: C21D8/12;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/16
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;劉媛

本發(fā)明涉及一種磁性能Fe-Si晶粒取向電工鋼的制造方法。這種材料被用于例如變壓器的制造。

向Fe-Si晶粒取向鋼賦予磁性能是磁感應最經(jīng)濟的來源。從化學組成的角度來看，將硅加入鐵是增加電阻率很常見的方式，從而改善磁性能，并同時減少總功率損耗。目前共存兩類用于電氣設備的鋼的構造：晶粒取向鋼和非取向晶粒鋼。

當晶面{110}在理想情況下平行于軋制平面，且晶向〈001〉在理想情況下平行于軋制方向時，所謂的高斯織構{110}〈001〉為晶粒取向鋼提供顯著的磁特性。后者的軋制方向?qū)谝状呕较颉?/p>

構成Fe-Si晶粒取向鋼的基體并具有接近理想的{110}〈001〉晶體學取向的鐵素體晶粒通常被稱為高斯晶粒。

當涉及磁性能時，下面的性能用來評估電工鋼的效率：

·磁感應強度，由特斯拉表示，作為在施加了800A/m磁場下測量的參比值，其在本文中被稱為J800。這個值表示晶粒接近高斯織構的程度，越高越好。

·鐵芯功率損耗，由W/kg表示，在以特斯拉(T)表示的特定磁感應強度和以赫茲表示的工作頻率下測量?？偟膿p耗越小越好。

許多冶金參數(shù)可能影響上述性能，最常見的是：材料的織構、鐵素體晶粒尺寸、析出物的尺寸和分布、材料的厚度、隔離覆層和最終的表面熱處理。由此，為達到目標要求，從鑄造到最終表面熱處理的熱-機械加工工藝是至關重要的。

一方面，關于高磁通密度板，EP2077164公開了一種具有B10≥1.90T的晶粒取向硅級鋼的生產(chǎn)方法，使用：C：0.010到0.075％，Si：2.95至4％，酸溶鋁：0.010至0.040％，N：0.0010至0.0150％，且S和Se的一者或二者在0.005至0.1％之間，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。鑄造后制成的型鋼具有20至70毫米范圍之間的厚度。可以在上述化學組分中加入?以下元素之一：Sb：0.005％至0.2％，Nb：0.005％至0.2％，Mo：0.003％至0.1％，Cu：0.02％至0.2％，Sn：0.02％至0.3％。在熱軋前容許的最低溫度為1200℃。這種加工路線相當耗能，因為即使對棒材立即實施熱軋，在鑄造后保持棒材高于1200℃甚至1250℃會需要更多能量。

另一方面，US2009/0301157涉及一種方法和系統(tǒng)，用于生產(chǎn)為進一步加工成晶粒取向鋼板的熱軋帶硅合金鋼。鑄造的板坯具有120mm的最大厚度。該發(fā)明需要至少1200℃的鑄造產(chǎn)品進入熱軋線的入口溫度，優(yōu)選超過1250℃。該發(fā)明涉及針對多功能的方法和系統(tǒng)，因而沒有公開化學組成。如前所述板坯重新加熱是重要步驟，在此為兩部分：采用第一預加熱步驟和接下來的強化加熱步驟。由于鑄造產(chǎn)品在強化加熱步驟要被再次加熱，可參考該文獻圖6所展示系統(tǒng)圖，這樣的加工路線相當耗能。

本發(fā)明目的在于提供熱軋Fe-Si鋼板的制造方法，包括以下連續(xù)步驟：

-熔融包含以下的鋼組成，以重量百分比計：

2.8≤Si≤4，

0.20≤Cu≤0.6，

0.05≤Mn≤0.4，

0.001≤A1≤0.04，

0.025≤C≤0.05，

0.005≤N≤0.02，

0.005≤Sn≤0.03，

S＜0.015，

且任選地，累計量低于0.02的Ti、Nb、V或B，

同時滿足以下關系：

Mn/Sn≤40，

2.0≤C/N≤5.0，

Al/N≥1.20，

且余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)；

-連鑄所述板以獲得厚度不超過80毫米的板坯，以使得，在凝固之后，所述板坯的表面不會冷卻至低于850℃超過5分鐘，

-將所述板坯重新加熱升至1080℃至1250℃之間的溫度，保持至少20分鐘；

-接下來，熱軋所述板坯，最初厚度減薄發(fā)生時所述板坯的溫度高于1060℃，且最終厚度減薄發(fā)生在高于950℃的終軋溫度，以獲得熱軋帶，

-在少于10秒鐘內(nèi)將所述帶冷卻至500℃至600℃的溫度范圍內(nèi)，然后，

-卷取所述熱軋帶，然后

-清潔其表面，?

-在未事先將所述熱軋帶退火的情況下，以至少60％的冷軋率對所述熱軋帶實施第一冷軋步驟，然后