[發明專利]一種中硅冷軋無取向硅鋼及制造方法

有效

• 申請號: 201410200432.7
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103952629A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 曾燕屏;吳萌;姚大志;杜毫杰
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C21D8/12
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金與加工技術領域，特別涉及一種中硅冷軋無取向硅鋼及制造方法。

背景技術

硅鋼主要用作各種電機、發電機和變壓器的鐵芯及其它電器部件，是電力、電子和軍事工業中不可缺少的重要軟磁合金，其主要技術指標為鐵損和磁感，降低鐵損，提高磁感是硅鋼生產追求的目標。由于改善織構不僅能降低硅鋼的鐵損，而且還能提高其磁感，故近年來人們逐漸把注意力放到了如何改善無取向硅鋼織構的研究上來。久保田錳(久保田猛，日本特許公報，昭62-1800142(1987))研究發現，在0.4～0.5％Si鋼中加入0.06～0.1％Sn的同時加入0.31～0.39％Cu，可大大改善鋼的織構，從而使鋼的磁性能得到改善，但其原因并不清楚。G.Lyudkovsky等人(G.Lyudkovsky,J.M.Shapiro.Effectofaluminumcontentandprocessingon?textureandpermeabilityoflaminationsteels.JournalofAppliedPhysics,1985,57(8):4235.)研究了AlN對無取向電工鋼再結晶織構形成的影響，結果發現電工鋼成分、板坯加熱溫度、卷取溫度等工藝參數都是通過對熱軋帶中析出的AlN量的影響來實現對最終產品磁性能的影響的，熱軋帶中析出的AlN越多，冷軋后再結晶退火過程中析出的AlN就越少，鋼中不利織構組分{111}隨之減少，最終產品的磁性能就越好。

發明內容

本發明的目的是提供一種中硅冷軋無取向硅鋼及制造方法。其特征在于：在(Si+Al)＝1.7～1.9％(質量百分數)的冷軋無取向硅鋼中加入了適量的銅元素，在適當的熱軋、卷取和?；嘶鸸に嚄l件下，利用熱軋帶中析出的大量含銅第二相來促進鋼中有利織構組分{110}的形成，減少不利織構組分{111}的形成，從而使鋼的磁性能得以大大改善。用本方法制造的冷軋無取向硅鋼，其磁感應強度B₅₀＞1.7T，鐵損P_1.5＜3.2W/kg。與第一發明人先前申請的兩個專利(申請號分別為200910083999.X和201010216966.0，其中前一個申請專利已獲授權，專利號為ZL200910083999.X)相比，該發明中硅鋼的Si含量和(Si+Al)含量(質量百分數)顯著增高。前兩個申請專利中硅鋼的Si含量分別為1.08～1.28％與0.9～1.25％，(Si+Al)含量分別為1.1～1.3％與1.05～1.4％，屬低硅鋼；而本發明中硅鋼的Si含量為1.5～1.7％，(Si+Al)含量為1.7～1.9％，屬中硅鋼。此外，本發明還降低了硅鋼中的碳含量，由前兩個申請專利中的C≤0.005％(質量百分數)降低到了本發明中的C≤0.003％。與前兩個申請專利中的硅鋼相比，本發明通過提高Si含量從而提高(Si+Al)含量，降低碳含量，并嚴格控制其制造工藝，在不降低磁感的情況下可得到鐵損更低的硅鋼(前兩個申請專利中硅鋼的磁性能分別為：磁感應強度B₅₀＞1.7T，鐵損P_1.5＜4.0W/kg與B₅₀＞1.7T，P_1.5＜3.5W/kg；而本發明中硅鋼的磁性能為：B₅₀＞1.7T，P_1.5＜3.2W/kg)。

本發明的技術方案為：

一種中硅冷軋無取向硅鋼，其化學成分按質量百分數計為：Si：1.5～1.7％，Al：0.2～0.3％，Mn：0.3～0.6％，Cu：0.1～0.3％，C≤0.003％，P≤0.007％，S≤0.003％，N≤0.005％，其余為鐵和不可避免的雜質。

硅和鋁均能提高鐵的電阻率，降低其鐵損。但較高的硅鋁含量會使硅鋼的磁感降低，故本發明中硅鋼的(Si+Al)含量設計為1.7～1.9％，以使其既具有較低的鐵損，又具有較高的磁感。Mn可以促進冷軋無取向硅鋼中有利織構組分{110}的形成，故本發明的硅鋼中加入了0.3～0.6％的錳。為了使熱軋帶中析出大量含銅第二相，本發明的硅鋼中加入了0.1～0.3％的銅。此外，盡量降低鋼中碳、硫、磷、氮的含量，以提高硅鋼的磁性能。本發明中的硅鋼要求其C≤0.003％，P≤0.007％，S≤0.003％，N≤0.005％。

該中硅冷軋無取向硅鋼的制造方法包括如下步驟：

(1)冶煉與鍛造