[發明專利]一種高磁導率無取向硅鋼及生產方法

有效

• 申請號: 201510840666.2
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105239005A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 鄭澤林;陳圣林;李準;馮大軍;杜光梁;石文敏;呂黎;楊光;詹東方
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/06;C22C38/04;C21D1/26;C21D1/74;C21D8/12
• 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

本發明涉及一種無取向硅及其生產方法，具體的屬于一種高磁導率無取向硅鋼及生產方法。

背景技術

在電機行業，根據降能節耗并要環保的發展趨勢，市場要求制備的電機效率高，體積小，噪聲小。為此，高效電機用鋼是近年來無取向電工鋼的研究重點和熱點之一。

電機的損耗主要包括兩個部分，一是鐵損，即鐵芯損耗，另一個是銅損，即導線電阻所引起的損耗。在總損耗中，兩者所占的比例與電機的功率有極大的關系，功率越小，銅損所占的比例越大，如≤1.5kw電機中，銅損約占80%，鐵損約占20%；20kW的電機中，銅損占60%，鐵損占40%。因此，在小電機中對銅損的重視程度要大于鐵損。銅損=I²R，I為激磁電流，R為導線電阻。激磁電流I與(1/μ)²成正比，μ為磁導率。為了使激磁電流小，鐵芯材料必須有較高的磁導率。此外，根據U_A=4.44fNAμB_m=4.44fNAμH_m可以看出，在已定的工作電壓U_A和工作頻率f條件下，提高磁感應強度B_m或磁導率μ有利于降低鐵芯截面面積A或減少線圈匝數N，不僅可以減少制作鐵芯的電工鋼用量或減少制作線圈銅線用量，而且還可以明顯減小鐵芯電器構件的尺寸。這對于在受限空間工作的電機如水泵電機，電梯電機等可以減小其體積。所以高的磁導率和磁感應強度是高性能電工鋼追求的一個重要目標。

研究發現，電機的工作磁感通常位于1.0-1.5T之間，因此電機在1.0-1.5T時的磁導率的高低影響著電機效率的好壞。根據電機工作的條件，磁導率的主要參數由1.0T時的磁導率μ_1.0和1.5T時的磁導率μ_1.5來衡量。因此，評價無取向電工鋼磁導率的高低主要看μ_1.0和μ_1.5數值的大小及μ_1.0與μ_1.5之和的大小。

中國專利公開號為CN119241A的文獻，公開了一種磁性優良的電工鋼板及其制造方法，其成分為含C:0.02%以下、Si:1.0%以下、Al:0.05%以下、Mn:0.5%以下、P:0.01-0.05%、S:0.02%以下、N:0.006%以下、Sn:0.03-0.30%、B:0.004-0.003%等，控制B/N的比例是0.1-0.5；然后在1100-1250℃加熱熱軋，卷取溫度小于750℃，熱軋板常化后進行酸洗冷軋和成品退火，退火溫度700-1050℃，專利同時要求退火后經過加工再進行去應力退火。此專利主要是通過B的添加并控制B/N比時期抑制AlN，而且增加了去應力退火環節，磁導率有一定的提高但成本增加。

日本特開平7-188749文獻，公開了一種磁導率高的無取向硅鋼的制造方法。其成分為含C:0.005%以下、Si:0.5-3.5%、Al:0.2-1.0%、Sb:0.01-0.10%等，1200℃以下加熱熱軋，950-1100℃保溫10分鐘以下常化，經酸洗，一次冷軋后采用700-900℃保溫5分鐘的成品退火制成。該專利通過加入一定量的Sb和高溫常化增加熱軋板晶粒尺寸等方法來抑制（111）不利織構，提高有利織構從而提高磁導率。此專利通過控制熱軋板晶粒尺寸的方法減少不利織構，與本專利控制磁疇的機理不同。

日本住友專利特開平10-53845文獻，公開了一種磁導率高的無取向電工鋼的制造方法。它的關鍵技術為利用Si為1.0-5.0%的無取向冷軋板在真空熱處理爐內進行高溫長時間退火，控制晶粒的生長方向和表層氧化膜的生成速度，得到貫穿板厚且再結晶晶粒方位全都為（100）且X射線積分強度≥5的退火板。此專利對退火要求比較高，要求在較高的真空度狀態下通過長時間（10-100min）高溫（1000-1300℃）退火得到特定狀態的組織。此專利對成品退火條件和工藝要求高，一般大生產很難達到。

發明內容

本發明的目的再與克服現有技術的不足，提供一種在滿足磁感性能及鐵損要求的前提下，通過真空處理時控制S及Cu的含量，以滿足Cu+S≤0.006%，Cu/S=0.5-1.7；再通過熱軋+常化及特定的成品退火工藝，獲得較為粗大的球形MnS-Cu₂S復合夾雜物，使MnS、Cu₂S等硫化物含量降低，及使180℃磁疇或相近磁疇占體積比例可達60%以上，且成分簡單的高磁導率無取向硅鋼及生產方法。

實現上述目的的措施：