[發(fā)明專利]一種改善含Bi超高磁感取向硅鋼底層附著性的工藝方法

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• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN115044756A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡子祥;閆成亮;王琦;王強(qiáng)明;郝志奎;陳棟
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫普天鐵心股份有限公司;安慶新普電氣設(shè)備有限公司
• 主分類號: C21D8/12
• 分類號: C21D8/12;C21D3/04;C21D1/76;C21D1/26;C21D11/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C33/04;H01F1/147
• 代理公司: 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 馮智文

本發(fā)明公開了一種改善含Bi超高磁感取向硅鋼底層附著性的工藝方法，包括如下步驟：(1)高爐鐵水經(jīng)KR脫硫、轉(zhuǎn)爐及RH精煉，精煉的鋼水經(jīng)連鑄機(jī)連鑄得到連鑄坯；(2)連鑄坯經(jīng)高溫?zé)崽幚恚瑹彳埖玫綗彳埌澹?3)熱軋板經(jīng)常化、酸洗、冷軋得到冷軋板；(4)冷軋板通過控制溫度、氣氛、處理時(shí)間，經(jīng)脫碳退火得到退火板；(5)在退火板上涂覆高溫退火隔離劑，烘干成卷；(6)進(jìn)行高溫退火；(7)高溫退火后，在板表面涂覆絕緣層，最后進(jìn)行平整拉伸退火，調(diào)整板型；本發(fā)明通過控制含Bi鋼的內(nèi)氧化層結(jié)構(gòu)，來調(diào)節(jié)底層與鐵基體之間的界面結(jié)構(gòu)，使Bi在底層形成早期或底層形成終了后再逸出，從而提高超高磁感取向硅鋼的底層附著性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及取向硅鋼制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種改善含Bi超高磁感取向硅鋼底層附著性的工藝方法。

背景技術(shù)

取向硅鋼是一種性能優(yōu)良的軟磁材料，主要用作變壓器的鐵芯，是電力、電子和軍事工業(yè)中不可缺少的重要軟磁合金。目前，隨著國內(nèi)各行各業(yè)的快速發(fā)展，我國的用電量越來越大，對變壓器的要求也越來越高。取向硅鋼作為變壓器中的重要材料，一直追求更高的磁感和更低的鐵損，以提高變壓器的性能。1994年新日鐵八幡廠首先提出在硅鋼中加入Bi，可以明顯增加磁感，降低鐵損。

Bi是獲得超高磁感取向硅鋼必需添加的元素，但是一旦存留在鋼的基體內(nèi)反而會使鋼板磁性能劣化。在底層形成過程中或形成后，Bi將以氣態(tài)或化合物狀態(tài)從鋼中逸出。在底層的形成過程中，Bi一旦與底層形成低熔點(diǎn)的化合物，那么其界面結(jié)構(gòu)易光滑化，使底層附著性劣化。

由于部分Bi可能會存留在有釘扎效果的內(nèi)部氧化物中，從而改變了底層界面結(jié)構(gòu)，使界面的面積增加。對于一般的高磁感取向硅鋼產(chǎn)品，沒有考慮這類內(nèi)部氧化物的深度問題，但是對于超高磁感取向硅鋼卻有重大影響。要保證高磁場鐵損性能良好就要保證底層的附著性良好，底層與鐵基體之間的結(jié)構(gòu)合理化是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種改善含Bi超高磁感取向硅鋼底層附著性的工藝方法。本發(fā)明通過控制含Bi鋼的內(nèi)氧化層結(jié)構(gòu)，來調(diào)節(jié)底層與鐵基體之間的界面結(jié)構(gòu)，使Bi在底層形成早期或底層形成終了后再逸出，從而提高超高磁感取向硅鋼的底層附著性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種改善含Bi超高磁感取向硅鋼底層附著性的工藝方法，所述工藝方法包括如下步驟：

(1)高爐鐵水經(jīng)KR脫硫、轉(zhuǎn)爐及RH精煉，精煉的鋼水經(jīng)連鑄機(jī)連鑄得到連鑄坯；

所述連鑄坯的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)包括：C：0.04～0.08，Si：3.14～3.40，Mn：0.06～0.12，S：0.02～0.03，Als：0.02～0.03，N：0.006～0.010，Bi：0.005～0.01，Sn：0.01～0.06，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

(2)連鑄坯經(jīng)高溫?zé)崽幚恚瑹彳埖玫綗彳埌澹?/p>

(3)熱軋板經(jīng)常化、酸洗、冷軋得到冷軋板；

(4)冷軋板通過控制溫度、氣氛、處理時(shí)間，經(jīng)脫碳退火得到退火板；退火板中碳含量≤30ppm，氧含量不超過300ppm。

脫碳退火溫度為750～880℃，脫碳退火的露點(diǎn)為55～80℃，氧化度PH₂O/PH₂＝0.7～2.0，退火時(shí)間為150～300s。

脫碳退火在加濕的H₂和N₂混合氣氛下進(jìn)行，氣氛N₂:H₂體積比為1:4，在750℃之前以100～200℃/s的升溫速度加熱，達(dá)到750℃后均熱1～20s，然后進(jìn)行脫碳退火處理。

(5)在退火板上涂覆高溫退火隔離劑，烘干成卷；高溫退火隔離劑的單面涂覆量控制為6～16g/m²。