铁损优良的无取向电工钢板及其制造方法

文档序号:3398147阅读:230来源:国知局

专利名称::铁损优良的无取向电工钢板及其制造方法
技术领域
:本发明涉及冶金钢板及其制造方法,具体地说,本发明涉及一种铁损优良的无取向电工钢板及其制造方法。
背景技术
:随着世界各国对节能要求不断提高,对电机和变压器的效率和节能提出了更高的要求,作为电机和变压器的铁芯材料而使用的无取向电工钢板也要求更低铁损和更低成本。为了解决这一问题,目前典型的方法有以下几种1、作为Si含量在以下的低价格无取向电工钢板的低铁损化技术,日本专利文献特开昭52-2824号公报和特开平3-215627号公报公开了添加稀土元素(REM)的方法,其目的主要是减少硫化物组成的细小析出物,促进最终退火和750°CX2小时消除应力退火时的晶粒长大,谋求低铁损化的无取向电工钢板产品。2、中国专利文献95105753.7在日本专利文献特开昭52_2824号公报和特开平3-215627号公报的基础上,公开了一种钢板,其通过在Si含量以下的无取向电工钢板中添加REM,进一步降低Zr、Ti,使阻碍在低温短时间的消除应力退火过程中的晶粒长大的极细小析出物粗大化,无害化,得到低温短时间(725°CXl小时)的消除应力退火后铁损优良的无取向电工钢板。此钢板的成分为Si以下、Mn0.以上、Sol.Al:0.21.5%、REM:280ppm、Ti:15ppm以下、&:80ppm以下,剩余部分有Fe以及不可避免的杂质组成。3、中国专利文献200580011424.7公开了一种通过以抑制AlN析出为目的而添加B、以及钢中不可避免地混入元素S的改善方案,其钢板成分为Si:1.5%以下、Mn0.41.5%,Sol.Al0.010.04%,Ti0.0015%以下、N0.0030%以下、S0.00100.0040%,Sn0.010.50%,B以B/N为0.51.5、剩余部分由Fe以及不可避免的杂质组成;钢中含Mn的硫化物中,以个数比例10%以上与B析出物复合析出;钢板的晶粒直径为30μπι以下、且750°CX2小时的消除应力退火后晶粒直径为50μπι以上。其制造方法是在热轧板的加热中,在11501250的范围内停留5分钟以上,接着在10501150的范围内停留15分钟以上,然后立即进行热轧,其热轧的终轧出口温度设定为T彡900-1000XSn(wt%)。由上可见,目前Si含量为1.5%以下的无取向电工钢板的低铁损化技术主要是采用添加REM,控制硫化物,降低有害杂质元素来实现;或者采用添加B以抑制AlN析出为目的,控制BN析出物的复合析出,并配以热轧过程中两次停留的控制轧制方法来实现。但是,在要求成本进一步降低的情况下,用以上方法难以充分和稳定地制造铁损优良的无取向电工钢板。因此,为解决以上问题,本发明的目的在于提供一种铁损优良的无取向电工钢板及其制造方法,通过研究设定最优的Si、Mn、Al的成分范围,控制氧化夹杂物的级别和析出物,促进最终退火和750°CX2小时消除应力退火时的晶粒长大,获得低铁损的无取向电工钢板。
发明内容本发明的第一个方面提供一种无取向电工钢板,以重量百分比计包含以下成分C彡0.003%,Si彡1.0%,Mn彡0.20%,Al0.0010.009%,S彡0.004%,N彡0.003%,Ti彡0.0020%,A1/Si00.006,Mn/Si00.2,其中SiO2-Al2O3-MnO三元夹杂物比例为=SiO2彡95%,Al2O3:23%,MnO彡2%,其余为Fe和不可避免的杂质。优选的是,所述Al/Si为00.003。优选的是,所述钢板中C类氧化夹杂物控制在1.5级以下;更优的是,C类氧化夹杂物控制在1.0级以下。优选的是,经750°CX2小时消除应力退火后,其晶粒在45μπι以上,铁损(P15750)在3.8ff/kg以下;更优的是,其晶粒在50μm以上,铁损(P15/5C1)在3.3ff/kg以下。本发明的无取向电工钢板,对Al/Si控制在00.006之内,对Μη/Si控制在00.2,主要是确保Sol.Al与钢中N析出AlN时,在SiO2夹杂物相界面上进行析出,降低钢中弥散析出的AlN的数量;同时使得钢中SiO2-Al2O3-MnO三元夹杂物比例满足SiO2^95%,Al2O3在2%3%,MnO控制在2%以下,主要是控制C类夹杂物级别在1.5以下。本发明的第二个方面提供该无取向电工钢板的制造方法,包括炼钢、热轧、酸洗、冷轧、退火工序。优选的是,所述热轧工序中加热温度为10501100°C。优选的是,所述热轧工序中终轧温度为850°C以上。优选的是,所述退火工序中退火温度为700760°C。在本发明的制造方法中,对板坯加热温度要满足1050°C1100°C,然后进行热车L,并且热轧的终轧温度控制在850°C以上,且冷轧后的最终退火的板温控制在700°C760°C,主要是控制钢中AlN和MnS在钢中细小弥散析出,防止消除应力退火后的铁损不合和波动。本发明的有益效果1、钢板性能得到明显改善。消除应力退火后的无取向电工钢板铁损改善幅度达到46.1%,可以由低牌号50A1000的无取向电工钢板性能水平达到高牌号50A400无取向电工钢板性能水平。2、成本低,操作简单。本发明不需要添加REM或添加B,取消热轧过程中两次停留的控制轧制,适用于批量大生产。具体实施例方式以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述,并不对本发明的范围有任何限制。本发明实施例所涉及钢和比较例所涉及钢的主要化学成分见表1,将钢水经转炉、RH精炼处理、浇注成坯后,经过热轧,酸洗,冷轧,退火,涂层后得到无取向硅钢产品。其中,热轧的板坯加热温度为10501100°C,经热轧轧成2.6mm的带钢,热轧的终轧温度为8500C以上,然后将2.6mm的热轧带钢冷轧成0.5mm的带钢,再进行最终退火和涂层,冷轧后的最终退火的板温为700760°C,最后经过750°CX2小时消除应力退火,得到无取向电工钢板,所得钢板的性能见表2。实施例所得钢板与牌号50A1000、50A400的无取向电工钢板的铁损性能指标见表3。表1本发明实施例所涉及钢和比较例所涉及钢的主要化学成分(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2本发明实施例所得钢板和比较例所得钢板的性能C类夹杂物的级别消除应力退火后磁感消除应力退火<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表1、2可以看出,实施例所得钢板的铁损性能指标比比较例所得钢板的铁损性能指标要改善46.1%。表3实施例所得钢板与牌号50A1000、50A400的无取向电工钢板的的铁损性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表3可以看出,根据JIS标准,实施例所得钢板的铁损性能由低牌号50A1000达到了高牌号50A400的无取向电工钢板性能指标。权利要求一种无取向电工钢板,其特征在于,以重量百分比计包含以下成分C≤0.003%,Si≤1.0%,Mn≤0.20%,Al0.001~0.009%,S≤0.004%,N≤0.003%,Ti≤0.0020%,Al/Si0~0.006,Mn/Si0~0.2,其中SiO2-Al2O3-MnO三元夹杂物比例为SiO2≥95%,Al2O32~3%,MnO≤2%,其余为Fe和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的钢板,其特征在于,所述Al/Si为00.003。3.如权利要求1所述的钢板,其特征在于,所述钢板中C类氧化夹杂物控制在1.5级以下。4.如权利要求3所述的钢板,其特征在于,所述钢板中C类氧化夹杂物控制在1.0级以下。5.如权利要求1所述的钢板,其特征在于,经750°CX2小时消除应力退火后,其晶粒在45μm以上,铁损(P15/5Q)在3.8ff/kg以下。6.如权利要求5所述的钢板,其特征在于,经750°CX2小时消除应力退火后,其晶粒在50μm以上,铁损(P15/5Q)在3.3ff/kg以下。7.权利要求1所述的无取向电工钢板的制造方法,包括炼钢、热轧、酸洗、冷轧、退火工序,其特征在于,所述钢板以重量百分比计包含以下成分c0.003%,Si1.0%,Mn彡0.20%,Al0.0010.009%,S彡0.004%,N彡0.003%,Ti彡0.0020%,Al/Si00.006,Μη/Si00.2,其中SiO2-Al2O3-MnO三元夹杂物比例为=SiO2^95%,Al2O323%,MnO:彡2%,其余为Fe和不可避免的杂质。8.如权利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述热轧工序中加热温度为10501100°C。9.如权利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述热轧工序中终轧温度为850°C以上。10.如权利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述退火工序中退火温度为700760"C。全文摘要本发明提供一种铁损优良的无取向电工钢板,其特征在于,以重量百分比计包含以下成分C≤0.003%,Si≤1.0%,Mn≤0.20%,Al0.001~0.009%,S≤0.004%,N≤0.003%,Ti≤0.0020%,Al/Si0~0.006,Mn/Si0~0.2,其中SiO2-Al2O3-MnO三元夹杂物比例为SiO2≥95%,Al2O32~3%,MnO≤2%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还提供该钢板的制造方法。通过研究设定最优的Si、Mn、Al的成分范围,控制氧化夹杂物的级别和析出物,促进晶粒长大,获得低铁损的无取向电工钢板。文档编号C22C38/14GK101812629SQ20091004659公开日2010年8月25日申请日期2009年2月25日优先权日2009年2月25日发明者刘献东,王彦伟,王波,陈凌峰申请人:宝山钢铁股份有限公司
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