[發(fā)明專利]一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610037522.8
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105598164B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志豪;莫遠科;謝建新;潘洪江
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: B21B1/22
• 分類號: B21B1/22;C21D8/12
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要屬于金屬材料制備加工領(lǐng)域，具體涉及一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法。

背景技術(shù)

Fe-Si合金又稱電工鋼，被廣泛用于制造發(fā)電機、電動機、變壓器和儀器儀表的鐵芯或轉(zhuǎn)子，是電力、電訊、軍工和車輛工程等領(lǐng)域的重要軟磁材料。

隨著Si含量的增加，電工鋼的軟磁性能提高，Si含量為6.5wt%的高硅電工鋼具有飽和磁致伸縮系數(shù)幾乎為零、最大磁導(dǎo)率達到最高、磁損耗大幅度降低等優(yōu)異的軟磁性能。然而，隨著硅含量的增加，電工鋼的室溫脆性增加，當(dāng)Si含量大于4.5wt%時，難以采用常規(guī)的鑄造-軋制工藝生產(chǎn)滿足使用要求的薄帶，從而制約了高硅電工鋼的應(yīng)用和發(fā)展。

長期以來，國內(nèi)外研究者致力于開發(fā)各種特殊的高硅電工鋼帶材制備加工技術(shù)，如化學(xué)氣相沉積法（CVD法）、快速凝固法和粉末壓延法等，其中，但僅有CVD法實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，但CVD法仍存在工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、環(huán)境負(fù)擔(dān)重等不足。

與上述方法相比，軋制法生產(chǎn)帶材具有工藝簡單、成本低和能耗小等優(yōu)點，開發(fā)高硅電工鋼帶材軋制生產(chǎn)工藝仍然是該研究的重點發(fā)展方向。

以往的研究表明，溫軋是高硅電工鋼軋制成形的關(guān)鍵工序之一，大變形溫軋可有效破壞合金的B2和D0₃等有序結(jié)構(gòu)，起到韌化增塑的效果，有利于后續(xù)冷軋成形或進行其他塑性加工。溫軋溫度越低、軋制變形量越大，韌化增塑效果越顯著。但隨著溫軋溫度降低，往往導(dǎo)致變形抗力增大，累積最大軋制變形量下降，軋制邊裂程度增加等問題。另一方面，大變形量溫軋導(dǎo)致高硅電工鋼帶材邊部產(chǎn)生較大的殘余拉應(yīng)力，是導(dǎo)致后續(xù)冷軋邊裂的重要因素。

退火是消除或降低軋制帶材殘余應(yīng)力有效方法之一。但是，如果退火的條件不合適，很可能導(dǎo)致通過溫軋變形而獲得的低有序度帶材發(fā)生有序結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，從而降低高硅電工鋼的后續(xù)冷軋加工性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的問題，本發(fā)明提供一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，所述方法采用逐步降溫溫軋，所述逐步降溫溫軋可實現(xiàn)在不影響累積最大溫軋變形量的同時，降低軋制溫度，獲得更好的韌化增塑效果；溫軋之后，將溫軋獲得的帶材在合適的條件下進行退火，有效降低高硅電工鋼溫軋帶材邊部殘余拉應(yīng)力，同時盡量避免了有序結(jié)構(gòu)恢復(fù)，大幅度改善后續(xù)冷軋加工性能，提高冷軋成材率。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，所述方法首先以隨爐加熱后的高硅電工鋼鑄坯為原料，制備獲得高硅電工鋼板坯，然后將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋，獲得高硅電工鋼溫軋帶材，對所述高硅電工鋼溫軋帶材進行低溫退火及冷軋，制備獲得高硅電工鋼薄帶。

進一步地，將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋具體為將所述高硅電工鋼板坯在2-7個不同的溫度水平下進行溫軋，并所述2-7個不同的溫度水平的溫度值逐步降低。

進一步地，所述方法包括高硅電工鋼板坯的制備、逐步降溫溫軋、低溫退火以及冷軋步驟。

進一步地，所述方法具體包括以下步驟：

（1）高硅電工鋼板坯的制備：首先將真空熔煉的高硅電工鋼鑄坯隨爐加熱至1100-1200℃，然后將所述高硅電工鋼鑄坯鍛造制備獲得厚度為15-40mm的高硅電工鋼板坯或?qū)⑺龈吖桦姽や撹T坯熱軋制備獲得厚度為5-20mm的高硅電工鋼板坯；

（2）逐步降溫溫軋：將步驟（1）制備獲得的所述高硅電工鋼板坯依次在2-7個不同的溫度水平下進行溫軋，并所述2-7個不同的溫度水平的溫度逐步降低，溫軋獲得厚度為0.35-1.0mm的高硅電工鋼溫軋帶材；

（3）低溫退火：將（2）制備獲得的所述高硅電工鋼溫軋帶材進行退火處理，退火處理的條件為：退火溫度300-400℃，保溫時間0.5-5小時，然后隨爐冷卻，得到退火后高硅電工鋼溫軋帶材；

（4）冷軋：將步驟（3）得到的所述退火后高硅電工鋼溫軋帶材進行酸洗，獲得去除氧化層的高硅電工鋼溫軋帶材，將所述去除氧化層的高硅電工鋼溫軋帶材在室溫條下進行冷軋，軋制道次變形量為10-40%，得到厚度為0.1-0.5mm的高硅電工鋼冷軋薄帶。