[發明專利]磁性能優良的冷軋無取向硅鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 201911063193.4
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110629120B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 萬政武;馬文超;李準;馬金龍;楊朝;龔學成;丁勇;黃雙;鄧珣;葉國明
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C21D8/12;C21D1/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

本發明公開了一種磁性能優良的冷軋無取向硅鋼及其生產方法，屬于煉鋼技術領域。它包括如下質量百分比的各化學組分：Si:3.10～3.50％，Als:0.70～2.20％，Mn:0.10～0.50％，C≤0.0040％，S≤0.0020％，N≤0.0030％，P≤0.010％，Ti≤0.0030％、Nb≤0.0030％、V≤0.0030％，余量為Fe和其它不可避免的雜質元素。在制備工序中還對鋼帶施加特定壓力，因此在一定程度上降低了鐵損值P_1.0/50，可較大幅度的提高產品合格率；按50W250號產品5000噸合同計算，原產品合格率提高60％以上。

技術領域

本發明涉及一種無取向硅鋼，屬于煉鋼技術領域，具體地涉及一種磁性能優良的冷軋無取向硅鋼及其生產方法。

背景技術

目前對于大型水電電機鐵芯、抽水蓄能電機鐵芯及使用的無取向硅鋼以高牌號產品為主，尤其是大型水電電機。此類電機由于其使用環境特殊、體積龐大，工作頻率為工頻，啟動轉矩大，對無取向硅鋼低場下的性能要求較高。若低場下磁性能差，在長期使用過程中會造成嚴重發熱，同時引起電機振動，影響電機使用效率及壽命，甚至會引起更嚴重的后果。但在目前實際生產過程中，低場下的鐵損橫向P_1.0/50一直較高，一般≥1.12W/kg，嚴重影響產品合格率。

對無取向硅鋼產品，鐵損是判定其產品等級的重要性能指標。對于鐵損，按照經典理論，可以分為磁滯損耗、渦流損耗和反常損耗。對于在工頻范圍內使用的無取向硅鋼，鐵損主要由磁滯損耗和渦流損耗構成，反常損耗占比很小可以忽略。而工頻下磁滯損耗點比約為50％～70％，因此降低工頻下的鐵損，主要考慮降低磁滯損耗。影響磁滯損耗的因素主要與晶體織構、雜質、夾雜物、內應力、晶粒尺寸等因素有關。

通過檢索，有相關或相近的專利和文獻如下。

《電工鋼》(何忠志等，冶金工業出版社，2012年)中，對介紹無取向電工鋼沿軋向加拉應力，總鐵損下降。所加應力范圍為從0Mpa至147Mpa及以上，在此應力作用下，鐵損一直降低。另外，同時指出退火過程中爐內壓力控制在2.9Mpa以下，以保證磁性各向異性小，當壓力大于2.9Mpa退火，鋼帶沿軋向變形，殘余有內應力，磁各向異性增大。該結論與本發明中闡述的實驗結果有較大區別。

文獻《彎曲形變對無取向硅鋼磁疇結構和磁性能的影響》(宋守許等，鋼鐵釩鈦，第38卷第6期，2017年12月)，該文獻中指出無取向硅鋼在彎曲過程中存在拉壓應力，而此應力對硅鋼磁疇及性能會產生影響。文獻以B35AV1900無取向硅鋼為對象，研究了小幅度變形情況下，硅鋼內部磁疇組織和磁性能的變化規律。采用軟磁交/直流測試儀、Bitter粉紋法、X-射線應力儀、顯微硬度計等分析手段，獲取了不同彎曲形變下磁疇形貌、彎曲應力、硬度的變化和磁性能的影響規律。結果表明隨彎曲角度增大，硅鋼交直流性能呈現明顯下降趨勢，在0°變化到18°時，硅鋼損耗上升了23.2％，矯頑力增大，磁導率、剩余磁感應強度減小；彎曲應力隨變形角度增大而增大，其硬度也呈現略微上升趨勢；隨變形角度增大，磁疇種類增多，相鄰磁壁之間間距和磁壁寬度均縮小。

文獻《不同載荷對無取向硅鋼試件表面漏磁場的影響》(范澤亞等，無損探傷，第34卷第4期，2010年8月)，該文獻利用電子拉伸試驗設備和弱磁場測量系統，對受靜拉伸載荷的試樣表面漏磁場進行測量，研究了試件在彈性階段、均勻變形階段和非均勻變形階段磁記憶信號隨載荷大小不同的變化規律；最后，根據試驗現象，結合晶粒滑移理論基礎對靜載荷下磁記憶檢測的機理作了解釋。試驗和理論研究的結果表明：采用磁記憶方法對承載疲勞載荷鐵磁構件由應力集中造成的早期損傷進行檢測是可行的。文獻重點研究硅鋼試件在不同載荷下的無損探傷是否可行及漏磁場的影響，并未對不同載荷對磁性能的影響進行研究。