[發明專利]一種電機用硅鋼及其鑄軋鋼帶的夾雜物析出控制工藝

在審

• 申請號: 201810472829.X
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108570597A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 段志誠;陸永為;晁明男;榮超杰;方俊;周偉;何宗芝;李文娜
• 申請（專利權）人: 六安市微特電機有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/06;C22C38/04;C22C33/04;C21C7/10;C21C7/06;C21D1/18;C21D1/26;C21D8/12
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本發明涉及一種金屬材料，一種電機用硅鋼及其鑄軋鋼帶的夾雜物析出控制工藝。一種電機用硅鋼，其特征在于包含以下質量百分比的元素組成：Si 2.6％～2.8％、C≤0.003％、ALs0.25％～0.27％、Mn0.175％～0.195％、S≤0.03％、P≤0.01％、N≤0.003％，其余為鐵元素和其他冶煉過程不可避免的殘余元素。本硅鋼用轉爐或電爐冶煉，經RH和LF精煉，后由雙輥薄帶連鑄機鑄軋成鋼帶；鋼帶在1100℃±1.5℃攝氏度下常化20分鐘，然后風冷至自然溫度；再以20℃/min恒定的升溫速度加熱至目標溫度，然后保持目標溫度不變10～30分鐘；后以水冷的方式進行淬火冷卻。本發明的硅鋼具有導磁性能好、鐵損低的優點。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體涉及一種電機用硅鋼及其鑄軋鋼帶的夾雜物析出控制工藝。

背景技術

含硅為1.0％～4.5％，含碳量小于0.08％的硅合金鋼叫做硅鋼。它具有導磁率高、矯頑力低、電阻系數大等特性，因而磁滯損失和渦流損失都小。主要用作電機、變壓器、電器以及電工儀表中的磁性材料。

由于夾雜物或析出物一般都是非磁性或弱磁性的，夾雜物或析出物的存在，會造成晶格畸變，導致產生位錯、空位等晶格缺陷，并產生內應力，阻礙磁疇結構發生變化，使磁化阻力增加，矯頑力增大，從而使磁滯損耗增加。夾雜物的影響程度與其數量、形狀和彌散程度有關，夾雜物越多、越細小彌散，其產生的晶格畸變及內應力越多，對磁性的危害越大。因此在無取向硅鋼中，應盡量減少夾雜和析出物的數量，并使已經析出的夾雜或析出物在后續的生產工藝中聚集長大到一定尺寸，以減少對磁性的危害。根據溶質在基體中的固溶度積公式，在一定的溫度下，電機用無取向硅鋼基體中平衡固溶的溶質含量是固定不變的，無取向硅鋼中析出物數量的多寡、所占體積分數的高低均取決于冶煉過程的控制能力，冶煉水平高，則成品中析出物數量少，冶煉水平低，則成品中析出物的數量增加。

因此，在冶煉控制水平一定的條件下，鑄帶和冷軋產品經過一系列熱處理工藝，在一定溫度下達到析出與固溶的平衡時，析出物的總量是基本保持不變的，在這種條件下，析出物的數量與其尺寸呈反比的，即析出物的數量越少，析出物尺寸越大，對成品磁性能的危害越小。

當雜質完全位于磁疇內時，僅在雜質附近產生很大的退磁場能而形成對磁化的阻礙作用，使鐵磁性物質的磁感應強度降低；當雜質位于磁疇壁上時，雜質附近的退磁場能減少大約一半，同時由于磁疇壁的減少，疇壁能降低，疇壁不易移動，只有在外場提供很大的能量時，磁疇壁才能移動，因此形成了雜質對疇壁的釘扎作用，磁化時，疇壁移動速度減慢，則材料的矯頑力升高。

夾雜物的尺寸越細小，析出物釘扎晶界的能力越強，對晶粒長大的阻礙作用越明顯。所以當冷軋硅鋼中的析出物尺寸細小且彌散分布時，退火過程中，析出物將對晶界產生釘扎作用，使晶粒長大困難，導致成品磁性能降低。

隨著冶金技術的不斷進步，鋼中3微米以上的粗大有害夾雜物已經得到有效控制，隨著電工鋼消費量的增長，對電工鋼中3微米以下細小夾雜物的研究成為重點。無取向電工鋼在冷軋后細小的AlN和MnS析出物將阻礙再結晶晶粒的長大，惡化無取向硅鋼的鐵損和磁感應強度。磁性能最佳的硅鋼，其晶粒尺寸一般較大，約為150微米左右，因此，只有使硅鋼中的析出物盡量長大、粗化，才能減輕微小析出物對基體材料晶粒長大的抑制作用。

無取向硅鋼是電動機和發電機轉子的組成材料，要求電工鋼板為磁各向同性，一般要求縱橫鐵損差值小于8％，磁感差值小于10％。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電機用硅鋼及其鑄軋鋼帶的夾雜物析出控制工藝，以解決上述背景技術中提到的問題。

本發明的技術方案如下：一種電機用硅鋼，其特征在于包含以下質量百分比的元素組成：Si(硅)2.6％～2.8％、C(碳)≤0.003％、ALs(酸溶鋁)0.25％～0.27％、Mn(錳)0.175％～0.195％、S(硫)≤0.03％、P(磷)≤0.01％、N(氮)≤0.003％，其余為鐵元素和其他冶煉過程不可避免的殘余元素。