[發明專利]一種基于薄帶連鑄高硅鋼冷軋帶鋼的制備方法

有效

• 申請號: 201710402834.9
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107164693B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 盧翔;方烽;蘭夢飛;張元祥;王洋;曹光明;李成剛;袁國;王國棟
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C21D8/12;B22D11/06
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于鋼鐵材料制備領域，涉及一種基于薄帶連鑄高硅鋼冷軋帶鋼的制備方法。按設定成分冶煉鋼水，其成分按重量百分比為：C 0.002～0.005％，Si 4.0～7.0％，Mn 0.1～0.3％，Al 0.01～0.04％，S 0.02～0.03％，N 0.008～0.020％，Nb 0.02～0.05％，V 0.01～0.04％，O≤0.002％，余量為Fe及不可避免雜質。在高硅鋼中添加Mn，Al，Nb，V等第二相形成元素，這些元素在鑄帶熱處理時均勻彌散析出，進而抑制鐵素體晶粒正常長大，促使出現異常長大，優化了鑄帶的織構，改善了可加工性。之后鑄帶進行低溫溫軋，進一步降低高硅鋼的有序度，最終實現了冷軋過程。因此，本發明方法制備高硅鋼冷軋薄帶流程短，效率高，最終產品板形良好，可在工藝上廣泛實現，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于鋼鐵材料制備領域，涉及一種基于薄帶連鑄高硅鋼冷軋帶鋼的制備方法。

背景技術

普通硅鋼中硅含量一般控制在3.5％(質量比，下同)以下。研究表明，增加硅鋼中的硅含量至4.0～6.7％(稱為高硅鋼)會顯著增加電阻率和磁導率，降低矯頑力，因而降低了鐵損，優化了硅鋼的性能。尤其當硅含量為6.5％時，硅鋼不僅鐵損較低，且磁致伸縮系數接近于0，對節約能耗、降低噪音具有重要的意義。但較高的硅含量提高了硅鋼的屈服強度和抗拉強度，同時降低了伸長率。因此，高硅鋼既硬又脆，很難采用常規連鑄、熱軋、冷軋方式大規模生產成品厚度的板材。

針對高硅鋼的可加工性較差，難以加工制備的特點，學者們提出了多種新型的制備方法。日本學者Arai等在Journal of applied physics,64(1988)5373-5375，Annealingeffect on grain texture of cold-rolled 4.5％Si-Fe ribbons prepared by a rapidquenching method中報道了采用薄帶快淬的方式制備0.28mm高硅鋼薄帶，隨后采用軋制變形方式制備得到0.06mm后的冷軋帶。由于該方法之別的高硅鋼薄而窄，尺寸受限制，難以實現規模化生產。

隨后，日本鋼管公司Yamaji等在Journal of Magnetism and MagneticMaterials，133(1994)187-189，Magnetic properties and workability of 6.5％silicon steel sheet manufactured in continuous CVD siliconizing line中采用化學沉積法以普通的3.0％Si鋼為原料，利用SiCl4為介質實現滲硅，最終得到厚度為0.05～0.30mm的6.5％Si鋼薄帶，該方法雖然實現了規?；a，但由于滲硅反應之后的擴散退火時間較長，導致能耗較高，生產成本較高。雙輥薄帶連鑄技術是近年來興起的一種短流程高效的薄帶制備技術，其主要的技術特點為可以直接由液態金屬制備2～5mm的薄帶材。該方法生產成本較低，適合于制備高硅鋼這類附加值較高的鋼鐵產品。

東北大學李昊澤等在Materials Characterization,88(2014)1-6,Characterization of microstructure,texture and magnetic properties in twin-roll casting high silicon non-oriented electrical steel中報道了采用薄帶連鑄制備6.5％Si鑄帶，并隨后采用1050℃熱軋，接著250℃條件下冷軋得到0.50mm高硅鋼冷軋板。該方法基于薄帶連鑄，采用熱軋和溫軋的方式，雖可以成功制備高硅鋼成品板，但由于軋制規程復雜，且需采用較高溫度的熱軋，不利于能耗的降低和生產成本的降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于薄帶連鑄高硅鋼冷軋帶鋼的制備方法，通過對薄帶連鑄條件下組織、織構和析出物的整體認識，重新設計高硅鋼成分，添加了抑制劑形成元素。并利用熱處理過程使鑄帶出現了異常長大，顯著優化了鑄帶的織構，進而改善了高硅鋼塑性，采用冷軋的辦法得到了高硅鋼成品。