[發明專利]一種含復合抑制劑的高磁感取向硅鋼及生產方法

有效

• 申請號: 202011290069.4
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112522609B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 劉敏;胡守天;劉婷;吳章漢;杜玉泉;宋剛;駱新根;丁哲;李勝金;黨寧員
• 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;C22C38/16;C23C8/18;C23C8/26;C23C26/00;C21D1/26;C21D1/74;C21D1/76;C21D3/04;C21D6/00;C21D8/12;C21D9/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種含復合抑制劑的高磁感取向硅鋼，其組分及wt%含量為：C:0.031?0.062%、Si:2.8?4.2%、Als:0.022?0.041%、Mn:0.013?0.034%、Cu:0.052?0.072%、N:0.0034?0.0075%、S:0.004?0.007%；生產步驟：冶煉并連鑄成坯后加熱；熱軋、酸洗常化及一次冷軋；脫碳；滲氮處理并形成薄氧化層；氧化并再次形成厚氧化層；氧化鎂的涂覆及干燥；分四階段進行高溫退火；拉伸平整退火，涂絕緣涂層待用。本發明通過加入Cu，能有效避免初次晶粒過大；在氧化鎂添加劑中加入MgSO4，可與Cu生成后天抑制劑，形成雙抑制劑體系，以避免高溫退火時產生大量的N2的同時保證磁性能的穩定；通過采用先滲氮再氧化，可保證滲的氮均在氧化層下方，避免大量氮存在于氧化層中現象，提高氮元素在鋼基中的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種取向硅鋼及其生產方法，確切地屬于一種高磁感取向硅鋼及生產方法。

背景技術

高磁感取向硅鋼是一種取向高度一致(Goss織構)的軟磁材料，由于其具有高磁導率和低損耗的特性，被廣泛應用于大型變壓器等輸變電產品中，用于制造變壓器中的鐵芯。而要形成取向高度一致的Goss織構，需要彌散分布的第二相粒子作為抑制劑對硅鋼晶粒的織構形成進行影響。一般抑制劑分為先天抑制劑和后天抑制劑，先天抑制劑主要為煉鋼過程加入，一般會在熱軋或常化時形成，其主要影響初次再結晶晶粒尺寸。后天抑制劑主要為滲氮或氧化鎂中添加進入，主要影響二次再結晶晶粒尺寸。

目前，高磁感取向硅鋼一般有兩種生產方法：一種以MnS作為主要抑制劑，這種抑制劑的固溶溫度較高，一般需要在軋制之前將鑄坯加熱到1360℃以上；一種以AlN作為主要抑制劑，鑄坯的加熱溫度大大降低，但是后工序需要進行大量的滲氮處理。由于前一種方法在熱軋工序存在能耗高、成材率低等一系列問題，后一種在較低溫度下生產高磁感取向硅鋼的方法更多的被采用。

低溫高磁感取向硅鋼的制造工藝主要包括：煉鋼→連鑄→熱軋→酸洗常化→冷軋→脫碳退火→滲氮→涂覆氧化鎂隔離劑→高溫退火→拉伸平整退火→涂覆絕緣涂層→精整等步驟。

由于在低溫取向硅鋼的生產過程中需要經過較長時間的脫碳退火以便將鋼中的C含量降低到20ppm以下同時在鋼帶表面形成一層氧化膜。另一方面，由于鑄坯加熱溫度較低，鋼中的抑制劑不足，需要在脫碳后進行滲氮處理從而形成足夠的AlN抑制劑來控制晶體取向，再在鋼帶表面涂覆一層氧化鎂隔離劑。涂敷的氧化鎂與脫碳退火形成的氧化膜在高溫退火時會發生反應：2MgO+SiO₂→Mg₂SiO₄，形成硅酸鎂底層，鋼帶完成二次再結晶，然后在其外表面涂敷磷酸鹽絕緣涂層，形成硅酸鎂底層和磷酸鹽絕緣涂層的雙層結構。這種雙層結構會在鋼帶表面形成產生張力，張力通過玻璃膜作用在鋼帶上，從而降低了晶粒取向電工鋼片的鐵損。

但是，在這種低溫高磁感取向硅鋼的生產過程中，經過較長時間的脫碳退火后還必須進行滲氮處理等特殊工藝，導致產品在生產過程中很容易產生點狀露金等底層缺陷。這些缺陷導致鋼帶暴露，以致外觀惡化。同時，玻璃膜的缺陷會導致鐵損性能惡化。

一般認為玻璃膜的露金等缺陷是由于氮氣積聚在玻璃膜和鋼帶之間的界面上，最后將底層沖破而產生的。因此氮氣容易積聚的部位越多，玻璃膜的缺陷越容易發生。減少高溫退火凈化階段氮氣的排放量或者延緩氮氣的排放速度也可以減少這種缺陷的產生。因此我們可以通過減少AlN抑制劑的數量來減少氮氣的產生量，但是由于AlN的數量的減少可能導致抑制能力的不足而最終影響磁性能，因此本發明考慮增加含Cu抑制劑來提高抑制能力。

如經檢索：