[發(fā)明專利]一種取向硅鋼滲氮裝置及其滲氮方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010146107.2
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN111304583B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴英豪;朱濤;夏雪蘭;胡柯;施立發(fā);沈新玉;杜軍;張振海
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C8/38
• 分類號(hào): C23C8/38;C23C8/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 蔣兵魁

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于冶金技術(shù)領(lǐng)域的取向硅鋼滲氮方法，本發(fā)明還涉及一種取向硅鋼滲氮裝置，所述的取向硅鋼滲氮方法的滲氮方法的滲氮步驟為：前導(dǎo)電密封輥(7)通電使得清理與活化段(2)內(nèi)的氫離子化，對(duì)待處理硅鋼(13)表面進(jìn)行清理和活化；待處理硅鋼(13)進(jìn)入滲氮段(3)，離子對(duì)待處理硅鋼(13)進(jìn)行滲氮處理；待處理硅鋼(13)進(jìn)入密封室(4)，密封室(4)內(nèi)的后導(dǎo)電密封輥(8)通電去除待處理硅鋼(13)表面的氧化層，完成滲氮處理，本發(fā)明所述的取向硅鋼滲氮裝置和滲氮方法，使得鋼帶表面清潔和具有活性，使得氨氣進(jìn)行滲氮過程快速、均勻，取向硅鋼加工質(zhì)量高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是取向硅鋼生產(chǎn)裝置、加工方法技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種取向硅鋼滲氮方法，本發(fā)明還涉及一種取向硅鋼滲氮裝置。

背景技術(shù)

取向硅鋼(取向電工鋼帶)的生產(chǎn)是通過轉(zhuǎn)爐、RH冶煉合格鋼水，鋼水連鑄為厚的鋼坯，厚的鋼坯通過高溫加熱，熱軋減薄到適合冷軋的厚度。熱軋鋼帶通過常化、噴丸、酸洗、冷軋、脫碳退火、涂層、長周期的高溫退火、熱拉伸平整獲得縱向鐵損非常低和磁感非常高的磁性材料。一般來說，取向電工鋼帶要獲得縱向鐵損非常低和磁感非常高的磁性能，在化學(xué)成分控制非常嚴(yán)格的條件下(內(nèi)生抑制劑)，通過熱軋坯加熱在最終高溫退火前進(jìn)行引入外部抑制劑(滲氮)，從而獲得縱向磁性能大幅度提高。滲氮方法一般有氣體法、固體法和離子法，這些方法均為為工件長周期退火(5小時(shí)以上)。對(duì)于電工鋼而言，為了簡化生產(chǎn)流程，在連續(xù)退火生產(chǎn)線上滲氮，鋼帶非常薄(一般厚度0.15～0.30mm)滲氮時(shí)間非常短，滲氮質(zhì)量難以控制，同時(shí)增加生產(chǎn)線長度和控制難度。

現(xiàn)有技術(shù)中的取向電工鋼，由于質(zhì)量要求，厚度越來越薄，因此生產(chǎn)過程的脫碳和滲氮均在連續(xù)生產(chǎn)線完成。由于連續(xù)生產(chǎn)線的各段連接在一起，防止氧化的保護(hù)氣氛、含有水分的脫碳?xì)夥铡B氮的氫氮氨氣混合氣氛需要互相隔離，為了達(dá)到功能目的，難度非常大。此外鋼帶通過連續(xù)生產(chǎn)線保持表面活性非常困難。由于沒有考慮鋼帶表面清理和活化，造成滲氮的“孕育期”比較長，同時(shí)帶來產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定或生產(chǎn)線增加長度等一系列問題(或降低生產(chǎn)線運(yùn)行速度，產(chǎn)量和質(zhì)量降低)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)取向硅鋼(取向電工鋼帶、電工鋼)在連續(xù)生產(chǎn)線脫碳和滲氮過程中，由于表面惰性層的存在，造成滲氮孕育期時(shí)間過長和滲氮不穩(wěn)定，以致造成取向硅鋼滲氮效果不佳的技術(shù)問題進(jìn)行改進(jìn)，通過對(duì)滲氮(脫碳)前的取向硅鋼表面進(jìn)行清理和活化，使得鋼帶表面清潔和具有活性，從而使得氨氣進(jìn)行滲氮過程快速、均勻，取向硅鋼加工質(zhì)量高的取向硅鋼滲氮方法。

要解決以上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明為一種取向硅鋼滲氮方法，所述的取向硅鋼滲氮方法的滲氮方法的滲氮步驟為：1)前導(dǎo)電密封輥引導(dǎo)待處理硅鋼連續(xù)進(jìn)入裝置殼體，再經(jīng)過滲氮段后通過后導(dǎo)電密封輥引導(dǎo)離開裝置殼體；2)前導(dǎo)電密封輥通電使得清理與活化段內(nèi)的氫離子化，對(duì)待處理硅鋼表面進(jìn)行清理和活化；3)清理和活化處理的待處理硅鋼離開清理與活化段進(jìn)入滲氮段，通電離子化的氨氣分解形成的具有活性的離子對(duì)待處理硅鋼進(jìn)行滲氮處理；4)滲氮處理的待處理硅鋼離開滲氮段進(jìn)入密封室，密封室內(nèi)的后導(dǎo)電密封輥通電去除待處理硅鋼表面的氧化層；5)去除表面的氧化層的待處理硅鋼輸出裝置殼體，完成滲氮處理。

所述的清理與活化段對(duì)待處理硅鋼處理時(shí)，清理與活化段的真空度在100Pa-1500Pa之間；前氫氣管道輸送的氫氣溫度在400℃-850℃之間，產(chǎn)生輝光的電壓在600V-1100V之間。

所述的滲氮段通電離子化的氨氣分解形成的具有活性的離子對(duì)待處理硅鋼進(jìn)行滲氮處理時(shí)，氨氣供應(yīng)管道向滲氮段供應(yīng)的氨氣溫度在900℃-1000℃之間，滲氮段進(jìn)行滲氮處理時(shí)的滲氮溫度在550℃-580℃之間，滲氮段內(nèi)真空度在780Pa-820Pa之間，滲氮段3內(nèi)產(chǎn)生輝光的電壓在600V-1100V之間。