[發明專利]一種無瓦楞狀缺陷且磁性優良的無取向硅鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 202010618764.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111748740A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 石文敏;黃景文;楊光;李準;呂黎;陳圣林
• 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;C22C38/14;C22C38/12;C21D8/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;李丹

本發明公開了無瓦楞狀缺陷且磁性優良的無取向硅鋼，包括C≤0.003％、Si、Mn、Al、S、N、P、Ti、V、Nb，其它為Fe及不可避免的夾雜，且同時滿足Si+Al≥3.0％。生產方法，其步驟如下：采用潔凈鋼的冶煉方法進行冶煉，并連鑄成坯，鋼水連鑄成坯時不進行電磁攪拌，通過連鑄工藝的調整使鑄坯中的柱狀晶率控制在50?80％；將連鑄坯加熱保溫后進行粗軋，粗軋總壓下量≥90％，粗軋首道次壓下量≥40％，進行卷取；進行常化并保溫；經酸洗后進行冷軋；采用連續退火爐進行再結晶退火并保溫；涂層。提高熱軋中的粗軋壓下量，以及冷軋過程中前兩道次的壓下量，減少冷軋道次，達到改善成品磁性、保證表面質量的效果。

技術領域

本發明涉及無取向硅鋼的生產技術領域，尤其涉及一種無瓦楞狀缺陷且磁性優良的無取向硅鋼及其生產方法。

背景技術

無取向電工鋼廣泛用于馬達及變壓器等的鐵芯材料。近年來，從節能的觀點出發，強烈要求提高各種電器的效率，而作為用于這些電器的馬達和變壓器的鐵芯材料，期望得到更低的鐵損和更高的磁感。

電工鋼中的柱狀晶是連鑄坯中普遍存在的、能提供強立方取向的初始組織，其特有的大比例{100}織構有利于無取向硅鋼的磁性能，但會產生表面瓦楞缺陷。

瓦楞狀是無取向硅鋼常見的表面缺陷，其機理為：板坯中的等軸晶率較低，而柱狀晶粗大、發達，柱狀晶生長方向001，該方向為(001)法向，也是熱流梯度最大方向，這樣在熱軋過程中，粗大的柱狀晶因動態回復和再結晶緩慢而不能徹底破碎，而板坯柱狀晶極易沿熱流方向長大，并形成具有一定取向關系的粗大柱狀晶，造成軋制過程中的不均勻變形，熱軋結束后板厚中心主要是纖維組織，并在后續工序中無奧氏體與鐵素體相變，以后的冷軋和退火過程中難以再結晶，使得組織均勻性無法消除，遺傳至成品，最終形成凸凹不平的瓦楞狀缺陷，該缺陷能顯著降低成品帶鋼的疊片系數，導致成品帶鋼磁性變壞和絕緣膜層間電阻降低，進而降低終端產品的使用性能和壽命，因此，絕大多數用戶都明確要求，不允許成品帶鋼存在瓦楞狀缺陷。

傳統的治理瓦楞狀缺陷方法主要有以下幾種：

(1)采用電磁攪拌，提高板坯等軸晶率，例如日本專利，昭49-39526，此法的主要缺點是攪拌效果取決于鋼中硅含量、電磁攪拌次數，生產成本也很高，甚至需要采用二次或以上電磁攪拌，并嚴格控制鋼液凝固效果，這種方法效果好，但是增加了設備投資，也難以實現，實際上生產中很少使用。

(2)增加鋼中碳、猛含量，降低熱軋相變溫度，例如日本專利昭48-49617，中國專利，CN101275198，CN1548569，CN101139681等，此法的主要缺點是，以后退火要脫碳，容易產生內氧化層和內氮化層，惡化鋼的磁性，且高牌號無取向硅鋼熱軋過程中一般無相變。

(3)采用低溫澆鑄，提高板坯等軸晶率，例如日本專利昭53-14609，平2-192853，此法的主要缺點是，要求鋼液過熱度范圍很窄，難以有效控制，同時也影響連鑄正常操作。

(4)采用常化處理，使熱軋板中的再結晶率增多，防止出現瓦楞狀缺陷。

(5)二次冷軋法，文獻《無取向硅鋼組織結構和化學成分對磁性能影響及生產工藝控制》指出，對于高牌號無取向硅鋼，如果沒有常化工序，可采用二次冷軋法，二次冷軋法，包括兩種工藝：一是臨界變形冷軋，二是二次中等壓下率冷軋，由于二者較一次冷軋法多進行了一次中間再結晶退火，使得成品均成等軸晶狀，且均勻一致，可有效消除瓦楞狀缺陷，其缺點是生產工序增多，成本增加。