[發明專利]一種取向硅鋼磁場退火工藝

有效

• 申請號: 202110193957.2
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN113005264B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 劉鵬程;劉寶志;張浩;麻永林;智月輝;賀帥;李守軍;邢淑清
• 申請（專利權）人: 包頭市威豐稀土電磁材料股份有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D1/04;C21D1/70;C21D1/74;C21D9/00
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 宋秀蘭

本發明屬于取向硅鋼制備技術領域，具體涉及一種軟磁材料取向硅鋼退火工藝。所述退火工藝主要包括：涂覆隔離劑、按照一定速率升溫后進行保溫，以5?10℃/min的速率進行降溫；在降溫過程中施加恒定磁場，之后繼續降溫即可實現。該退火工藝能夠有效降低鐵損失，提高磁感強度。同時具有較好的耐腐蝕性能和機械性能。

技術領域

本發明屬于取向硅鋼制備技術領域，具體涉及一種取向硅鋼磁場退火工藝。

背景技術

冷軋取向硅鋼也稱冷軋變壓器鋼，是一種應用于變壓器(鐵芯)制造行業的重要硅鐵合金。它的生產工藝復雜，制造技術嚴格，主要分為普通取向硅鋼和高磁感應取向硅鋼。

軟磁材料，指的是當磁化發生在Hc不大于1000A/m，這樣的材料稱為軟磁體。典型的軟磁材料，可以用最小的外磁場實現最大的磁化強度。軟磁材料具有低矯頑力和高磁導率的磁性材料。含硅量0.5％-4.8％，一般制成薄板使用，俗稱硅鋼片。在純鐵中加入硅后，可消除磁性材料的磁性隨使用時間而變化的現象。隨著硅含量增加，熱導率降低，脆性增加，飽和磁化強度下降，但其電阻率和磁導率高，矯頑力和渦流損耗減小，從而可應用到交流領域，制造電機、變壓器、繼電器、互感器等的鐵芯。

磁場已經應用于硅鋼的研究中，磁場退火可以使取向硅鋼織構得到一定程度的改善。沙玉輝等沿軋向施加磁場，對取向硅鋼薄帶進行退火處理發現，磁場退火能顯著增加對稱軋制薄帶的再結晶Goss織構組分，減少非對稱軋制薄帶的Goss織構組分。Masahashi N等的研究結果表明，磁場退火可以強化冷軋Fe-3.25％Si中晶向沿外磁場方向的分布，但對平均晶粒尺寸沒有明顯影響。目前，對于磁場對取向硅鋼織構的影響機理主要從以下2個方面進行分析：(1)由于磁晶各向異性，取向硅鋼方向具有最大磁導率，故其磁晶各向異性能最低，即磁場導致的自由能增加最小，促進晶向平行磁場方向的晶粒長大，從而得到較大的晶粒尺寸。(2)磁場誘發產生的磁有序會阻礙原子擴散，進而降低了晶界的可動性，晶界可動性的降低將導致再結晶進程延遲，使原本不利的取向(即非Goss組分)獲得較多的發展時間。因此，磁場一方面通過磁晶各向異性能促進織構發展，另一方面通過降低晶界可動性促進非Goss織構發展。目前磁場對取向硅鋼影響的研究尚待進一步開展，對磁場退火影響其再結晶機理的研究也有待于深入。

目前的軟磁材料取向硅鋼主要存在的問題是產品檔次、性能一致性和外觀都有待改善，鐵損失有待進一步降低、磁感有待進一步提高。

發明內容

為克服以上技術問題，本發明提供了一種取向硅鋼磁場退火工藝，該退火工藝能夠有效降低鐵損失，提高磁感。

為實現以上目的，本發明提供的技術方案如下：

一種取向硅鋼磁場退火工藝，包括以下步驟：

(1)在脫碳板表面涂覆隔離劑后，先通入氮氣后，在氮氣氣氛下，進行升溫加熱；

(2)待加熱溫度升高至520-730℃時，改換5-10℃/min的升溫速率加熱；

(3)待加熱溫度升高至750-820℃時后進行保溫；

(4)保溫再以5-10℃/min的速率進行降溫；

(5)降溫至700-740℃時開始施加恒定磁場，進行磁場熱處理；

(6)繼續降溫至500-550℃，即可。

優選地，步驟(1)中，所述隔離劑的組分包括：xMgO·yMg(OH)₂、檸檬酸、檸檬酸三銨、Na₂B₄O₇、Sb₂(SO₄)₃、Al₂O₃、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、三異硬脂酰基鈦酸異丙酯(TTS)。

優選地，按照重量份數計，所述隔離劑的組分包括：