[發明專利]一種可耐800℃去應力退火的無硅酸鎂底涂層取向硅鋼及生產方法

在審

• 申請號: 202210337201.5
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114686766A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 楊佳欣;申明輝;郭小龍;李國保;杜玉泉;宋剛;劉敏;吳章漢;黃景文;陳博
• 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;C22C38/20;C22C38/34;C22C38/60;C23C8/26;C21D1/26;C21D1/68;C21D3/04;C21D6/00;C21D8/12;C09D1/00
• 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

一種可耐800℃去應力退火的無硅酸鎂底涂層取向硅鋼，其組分及wt%為：C：0.015%～0.095%，Si：2.50%～4.50%，Als：0.010%～0.040%，N：0.0050％～0.0100％，Mn：0.010%～1.00%，S：0.0030％～0.0300％，添加P、Cu、Sn、Bi、Sb、Cr及As中的一種或幾種，并滿足P+Cu+Sn+Bi+Sb+Cr+As之和≤1.80%；工藝：經冶煉并澆鑄成坯；對鑄坯加熱；熱軋；卷??；?；?；冷軋；脫碳退火；滲氮處理；涂敷隔離層；高溫退火；常規拉伸平整退火。本發明通過單獨或復合添加P、Cu、Sn、Bi、Sb、Cr，熱軋、常化處理等，能獲得磁感應強度B₈₀₀不低于1.80T、P_17/50不高于1.60W/kg，沖片加工后可耐800℃去應力退火。

技術領域

本發明涉及一種取向硅鋼及生產方法，具體屬于一種可耐800℃去應力退火的無硅酸鎂底涂層取向硅鋼的生產方法。

背景技術

取向硅鋼主要用作變壓器鐵芯，是各類輸變電變壓器的“心臟”材料，是電力、電子中不可或缺的重要軟磁合金，取向硅鋼質量等級對國家電力行業的發展起著決定性作用。由于制造工藝最復雜、技術含量高、附加值高，取向硅鋼被看作是衡量一個國家鋼鐵制造技術水平的重要標志，被稱為“鋼鐵皇冠上的明珠”。

取向硅鋼按制造工藝和磁感大小可分為普通取向硅鋼和(CGO)和高磁鋼取向硅鋼(Hi-B)。普通取向硅鋼典型的是以俄羅斯上依謝特及新利佩茨克廠等開發的以Cu₂S作為主要抑制劑的取向硅鋼。高磁感取向硅鋼典型的是新日鐵采用一次大壓下率冷軋法，以AlN為主，MnS為輔助抑制劑，首次生產出更高磁感和更低鐵損的高磁感取向硅鋼(Hi-B)。后新日鐵八幡廠又首先提出，不利用脫碳退火前析出AlN作抑制劑，即不采用“固有抑制劑”，而在脫碳退火后進行滲氮處理，使N與鋼中Als形成的抑制劑，即依靠后工序獲得的抑制劑，這可使鑄坯加熱溫度降到1150～1200℃,1987年按此技術進行大量工作，并于1996年正式生產，完全放棄了高溫加熱生產工藝。

當今世界，節能環保已成為一種全球化趨勢，同時伴隨中國大規模的電力建設，國內取向硅鋼需求量越來越大，存在巨大市場空間，因此對高性能取向硅鋼的開發越來越迫切，而更高磁感、更低鐵損一直都是取向硅鋼生產的追求和目標。

國內外風電電機及火電、核電電機大部分采用高牌號的無取向硅鋼，但近年隨著電機行業的高速發展，為進一步提高電機的效率，部分用戶已改進設計，選用高磁極化強度的取向硅鋼，同時，為滿足電機鐵芯的沖片加工要求及絕緣性能，對表面涂層有特殊要求(表面無硅酸鎂底層的特殊涂層取向硅鋼，保證優良的沖片加工性能)，此外，部分新能源汽車及軌道交通用高性能電機制造廠家也在嘗試用沖片加工性能優良的取向硅鋼取代傳統無取向用作其鐵芯材料，其對產品的要求為取向硅鋼在無硅酸鎂底層前提下涂敷特殊無機涂層，可在沖片加工后進行800℃去應力退火條件下涂層不脫落、絕緣性能不降低，以保證完成鐵芯疊片的層間絕緣性(單面層間電阻≥30Ω.cm²)。

中國專利申請號為CN201810528553.2的文獻，公開了《一種提高高溫HiB附著性的方法》，其包括：將經過常化、冷軋工藝制備得到的高溫HiB，進入退火爐，在退火爐內通入一定量的氨氣，正常脫碳退火處理，并在隨后按照常規工藝經過高溫退火、拉伸平整得到提高了附著性的高溫HiB。該發明在現有高溫HiB連續式脫碳退火爐中，經通入合適量的氨氣腐蝕鋼板表面，可提高鋼板表面鐵基體的腐蝕程度，控制滲氮量10～20PPM時，成品底層釘軋效果明顯，附著性大幅提升，C級以上達到100％，B級以上比例達到80％。本文獻表面為傳統取向硅鋼硅酸鎂底層+T2張力涂層的模式，其存在不利于電機鐵芯材料的沖壓加工。