[發明專利]一種強高斯織構占有率高磁感取向電工鋼帶的制備方法

無效

• 申請號: 201410147292.1
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103911545A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 程靈;馬光;楊富堯;韓鈺;陳新
• 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: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C22C38/16;C22C38/14;C23F17/00;C21D8/12;C23C8/26
• 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

【技術領域】

本發明涉及一種金屬加工方法，具體講涉及一種強高斯織構占有率高磁感取向電工鋼帶的制備方法。

【背景技術】

電力變壓器是電力系統發電及輸、配電的主要設備，對電網的安全、高效運行發揮著巨大作用。高磁感取向電工鋼制的鐵心核心部件后，直接關系到大型電力變壓器、乃至整個電網的安全性和節能性。一方面，取向電工鋼的鐵心損耗越低、磁感應強度越高，變壓器的安全裕度越大，其抵抗直流偏磁、高次諧波等異常工況的能力越強，無疑為變壓器的安全性提供保障；另一方面，變壓器容量不變時，選用更高磁感應強度的取向電工鋼制造，設計Bm提高，鐵心斷面可縮小，從而可降低變壓器的體積和電工鋼材料的用量。因此，需要開發一種更高磁感應強度的取向電工鋼以滿足電網直流超高壓線路和特高壓輸電工程對大型電力變壓器用取向電工鋼的發展需求。

{110}<001>高斯晶粒的取向度不僅直接決定了取向電工鋼的磁感應強度，而且通過提高高斯晶粒的取向度可在降低磁滯損失的同時減少鋼片表面的閉合磁疇，從而進一步降低鐵損。通常，高磁感取向電工鋼的磁感B8=1.88～1.93T，而含3%Si鋼的飽和磁感應強度Bs約為2.03T，因此，從理論上講，磁感也就是高斯晶粒的取向度還存在可以進一步提高的空間。為提高晶粒取向度，選用諸如AlN、BN、Cu₂S、MnS、Sn等對初次再結晶晶粒長大具有高抑制能力的抑制劑將起關鍵作用。

本發明人經長期跟蹤觀察、研究變壓器鐵心服役性能結果表明，采用一些硅鋼片制成的變壓器鐵心損耗大于采用同等規格牌號的另一些硅鋼片，而且硅鋼片變壓器的噪聲更大，特別當電網中遇到高次諧波、直流偏磁等復雜工況時這種差距更加明顯。究其原因，對取向硅鋼性能要求一般主要是鐵損和磁感這兩項指標，而對于硅鋼片中高斯織構的強度、晶粒均勻性、磁性能均勻性、絕緣涂層特性等指標均未作細致要求。這種情況下，盡管有些硅鋼片的鐵損和磁感值與國外同等規格牌號的硅鋼片相當，符合國標要求，但這些材料在高斯織構強度、磁性能均勻性、涂層特性等這些電網復雜工況條件下體現的重要指標上卻不能滿足使用要求。因此，本發明在評價最終產品性能時，除了檢測一般所要求的鐵損和磁感值外，還檢測了高斯織構強度這一重要指標。

目前，目前全世界僅有約16家企業可以批量生產取向電工鋼，分別是：日本新日鐵和JFE、韓國浦項、美國AK和AlleghenyLudlum、俄羅斯新利佩茨克（NLMK）、德國及在法國的蒂森克虜伯、英國CogentPower、巴西Acestita、波蘭Stalprodukt?S.A.、阿賽諾米塔爾收購的捷克ValcovnyPlechuA.S.、中國武鋼、寶鋼等。高端取向電工鋼產品仍集中分布在日本、韓國和德國。就取向電工鋼的生產工藝來說，主要有高溫加熱生產普通取向電工鋼工藝、高溫加熱生產高磁感取向電工鋼工藝、低溫加熱生產普通取向電工鋼工藝和低溫加熱生產高磁感取向電工鋼工藝四類。

高磁感取向電工鋼在大型電力變壓器上的大量應用促使電工鋼片生產工藝不斷優化升級，但磁感應強度在現有基礎上每提高0.01T，其技術難度都將成倍提升。然而更高磁感強度意味著變壓器的安全裕度越高，同時可降低變壓器體積和電工鋼材料的用量，因此，開發強高斯織構占有率高磁感取向電工鋼，對高壓、特高壓電網的安全穩定運行以及節能經濟性具有重大意義。

申請號為200810222010.4的發明專利申請公開了一種低溫取向電工鋼的生產方法。質量百分比計，其鑄坯中各組分含量為：0.005-0.08%C，2.5-6.5%Si，0.015-0.04%Als，0.001-0.4%Mn，0.01-1.0%Cu，S≤0.03%，P≤0.02%，0.003-0.010%N，其余為Fe及不可避免的夾雜物。其工藝為鑄坯在1050～1100℃加熱，在脫碳退火后進行滲氮處理，滲氮溫度為850～1000℃，滲氮時間為20～100s，滲氮爐內氣氛為NH₃、H₂和N₂的混合氣體，按體積百分比計，其中NH₃含量為1～15%此專利申請中所得的電工鋼鐵損均比較大，且并未提及高斯織構強度是否有所提高。

【發明內容】

本發明提出一種強高斯織構占有率高磁感取向的電工鋼帶及其制備方法，制備出的電工鋼帶的厚度為0.20mm，高斯織構強度值達90～200，磁通密度B8≥1.91T，鐵芯損耗P1.7/50≤0.95W/Kg。

本發明采用以下技術方案：