[發明專利]一種高磁感取向硅鋼的脫碳退火工藝

有效

• 申請號: 202110441863.2
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113249554B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 蔡子祥;盧鋒崗;吳世東;閆成亮;謝鵬志
• 申請（專利權）人: 無錫普天鐵心股份有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D3/04;C21D6/00;C21D8/12;C21D9/00;C21D9/52;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/14;C22C38/16;C23C8/02;C23C8/26
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本發明是高磁感取向硅鋼的脫碳退火工藝，首先對硅鋼卷進行放卷、活套、清洗；再對硅鋼進行脫碳、滲氮處理，氨氣流量6?20m³/h、加濕槽溫度30?70℃，脫碳溫度780?880℃、機組速度45?75m/min、氣氛中氫氣比例20?60％、氮氣比例40％?80％，然后冷卻到常溫；對硅鋼進行活套；再對硅鋼進行涂覆氧化鎂，涂覆量4?10g/㎡；最后對硅鋼進行干燥和收卷成硅鋼卷；通過本發明對高磁感取向硅鋼的脫碳退火工藝流程進行了優化設計，調整了脫碳退火工藝中氨氣流量、氣氛、加濕槽水溫等參數，優化了高磁感取向硅鋼中碳元素、氮元素和氧元素的含量，最終使高磁感取向硅鋼實現穩定的性能，磁感達1.92T。

技術領域

本發明涉及取向硅鋼制造領域，具體是一種高磁感取向硅鋼的脫碳退火工藝。

背景技術

高磁感取向硅鋼(HIB)于1968年由新日鐵鋼公司開發并生產。中國于1954年生產熱軋硅鋼，1959年制成并生產了冷軋取向硅鋼薄帶，1979年生產冷軋取向和無取向硅鋼。取向硅鋼由于其軋制方向上具備的優良磁化性能因而在工業上被廣泛地應用于變壓器鐵芯等的生產制造。取向硅鋼片磁性能越好，制造出的變壓器鐵芯損耗越低，從而生產一定規格變壓器的耗材減少、設備質量和體積也降低。取向硅鋼的主要生產工藝流程包括：煉鐵-煉鋼-熱軋-冷軋-CA(脫碳退火及滲氮)-CB(高溫退火)-CT(涂絕緣層及熱拉伸平整)。通常所制備的產品中磁感B800大于1.89T的取向硅鋼才被稱之為高磁感取向硅鋼(HIB)。

現有技術中，取向硅鋼的脫碳退火及滲氮工藝中，碳元素、氮元素和氧元素的含量對最終產品的性能尤其有重要影響，比如產品的外觀和電阻性能，而影響這些元素含量的因素很多，比如氨氣流量、氣氛、加濕槽水溫等，但是現有的工藝制得的高磁感取向硅鋼中，脫碳以及滲氮效果不佳，研究每種因素對脫碳滲氮后的碳氮氧元素含量的影響有重要意義。碳氮氧元素的含量對高磁感取向硅鋼最終產品的性能都有較大影響，碳元素含量過高會對最終產品產生磁時效影響，氮元素作為主要抑制劑元素直接影響產品的性能，而氧元素主要對產品的表面質量有重大影響。

為此，本發明提供一種高磁感取向硅鋼的脫碳退火工藝。

發明內容

本發明提出的是一種高磁感取向硅鋼的脫碳退火工藝，其目的旨在通過優化工藝，實現對高磁感取向硅鋼中碳元素、氮元素和氧元素含量進行優化，有助于有效改善最終產品的性能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種高磁感取向硅鋼的脫碳退火工藝，該退火工藝包括以下工藝步驟：

S1：將原材料首先進行煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋制成的硅鋼卷進行放卷、活套、清洗，得到原硅鋼卷；

S2：將S1中處理后的原硅鋼卷首先卷入到退火卷盤上，卷繞過程中，使得原硅鋼卷的表面之間不相互卷繞堆疊，并且均與空氣之間接觸，然后再將卷繞有原硅鋼卷的退火卷盤推入到退火爐的內部；

S3：再進行脫碳、滲氮處理，要求向退火爐的內部導入的氨氣流量6-20m³/h、加濕槽溫度30-70℃，脫碳溫度780-880℃、機組速度45-75m/min、氣氛中氫氣比例20-60％、氮氣比例40％-80％，處理后碳含量≤25PPM、氮含量100-350PPM、氧含量500-1000PPM，然后冷卻到常溫，得到硅鋼；

S4：對S3中處理后的硅鋼進行活套，然后再涂覆氧化鎂，涂覆量要求為4-10g/㎡，最后將硅鋼進行干燥和收卷得到硅鋼卷，即完成高磁感取向硅鋼的脫碳退火處理；

優選的，所述原材料包括質量百分數為：0.02-0.05％的C、2.6-3.50％的Si、0.10-0.35％的Mn、≤0.015％的P、≤0.010％的S、0.2-0.6％的Cu、0.004-0.0100％的N、0.015-0.03％的Als、≤0.0040％的Ti、剩余為Fe。

優選的，所述原硅鋼卷的厚度設計為0.27mm。