[發明專利]一種含Cu高強度低鐵損無取向高硅鋼的制備方法

在審

• 申請號: 202011114528.3
• 申請日: 2020-10-17
• 公開（公告）號: CN112375965A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 梁永鋒;張豹;林均品;葉豐;劉斌斌
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/14;C22C38/16;B21J5/00;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種含Cu高強度低鐵損無取向高硅鋼的制備方法，其特征在于工藝流程為：以工業純鐵、純銅和金屬硅為原料，在真空感應爐中熔煉并澆鑄成鑄錠，鑄錠經鍛造開坯后進行熱軋、再結晶退火、低溫軋制、酸洗和室溫軋制，冷軋板涂覆絕緣層后在Ar₂氣氛條件下進行退火處理，最終獲得具有高強度及優異磁性能的無取向電工鋼薄板；具體工藝步驟及參數為：

(1)熔煉：將純硅、純銅和工業純鐵按照成分比例進行混合，利用真空感應爐熔融后在1450-1550℃精煉，澆鑄成鑄錠，合金的化學成分質量百分比為：Si＝3.5％-5.5％，Cu＝0.8-3.2％，C≤0.50％，S≤0.002％，Mn≤0.50％，Ti≤0.0030％，P≤0.30％，B≤0.0020％，余量為鐵和不可避免的夾雜；

(2)鍛造開坯：采用機械自由鍛造方式，利用空氣錘在800～1200℃范圍內鍛造，經過多次反復鐓粗拔長，將鑄錠鍛成方坯；

(3)熱軋：鍛造方坯室溫裝爐，加熱溫度保溫后進行熱軋，兩道次軋制后回爐，后進行二次熱軋，得到1.0-2.0mm厚的熱軋薄板；

(4)固溶處理：這一階段根據成分劃分，需采用不同工藝：

a)Si≤4％且Cu≤2％時，該步驟可以省略，酸洗后直接進行中溫軋制；

b)Si4％或Cu2％時，熱軋板需進行固溶處理，溫度800-1100℃，時間0.5-120min，后快速冷卻；

對熱軋板進行固溶處理，使Cu元素完全固溶，降低軋制抗力，后快速冷卻，防止含Cu析出物大量析出；

(5)中溫軋制：熱軋板在酸洗后，在50-400℃保溫5-30min后進行軋制，道次壓下率10％-30％，每道次需進行回爐保溫1-30min，得到厚度0.5mm的薄板；

(6)室溫軋制：室溫軋制采用一次冷軋法，第一道次軋制壓下率應大于15％，后電工鋼薄板經室溫多道次反復軋制，軋至0.03-0.30mm；

(7)再結晶退火:冷軋板在保護氣氛條件下進行再結晶退火處理，退火溫度800-1100℃，退火時間30s-60min，同時使Cu元素完全固溶，后快速冷卻，防止含銅析出物大量析出；

(8)時效處理：將冷軋板在保護氣氛中進行時效，時效溫度400-600℃，時效時間30s-200h，最終獲得低鐵損高強度無取向電工鋼。

2.根據權利要求1所述一種含Cu高強度低鐵損無取向高硅鋼的制備方法，其特征在于步驟(4)所述固溶溫度為800-1100℃，時間為0.5-120min。

3.根據權利要求1所述的一種含Cu高強度低鐵損無取向高硅鋼的制備方法，其特征在于所述的高強度無取向硅鋼的屈服強度為550-1050MPa，抗拉強度為580-1080MPa，斷后伸長率3％。

4.根據權利要求1所述的一種含Cu高強度低鐵損無取向高硅鋼的制備方法，其特征在于所述的高強度無取向硅鋼的鐵損值P_1.0T/400Hz為8-20W/kg，磁感應強度為1.56-1.70T。

5.根據權利要求1所述的一種含Cu高強度低鐵損無取向高硅鋼的制備方法，其特征在于所述的高強度無取向硅鋼的平均晶粒尺寸為10-300μm，納米銅析出物的尺寸為2-30nm。