一种无取向硅钢及其生产方法与流程

文档序号:39327253发布日期:2024-09-10 11:31阅读:7来源:国知局

本发明涉及无取向电工钢生产,具体涉及一种无取向硅钢及其生产方法。


背景技术:

1、无取向硅钢广泛用于马达及变压器等的铁芯材料。近年来,对各种电器的效率要求较高,而作为用于这些电器的马达和变压器的铁芯材料,期望使用更低铁损的高牌号无取向硅钢。

2、中国专利文献cn102634729a公开了一种低铁损高磁感高牌号无取向硅钢的制备方法,以质量百分比计:c≤0.005%,si:3.0%-3.4%,mn:0.25%-0.40%,s≤0.003%,n≤0.004%,al:0.5%-0.8%,sn:0.05%-0.09%,ca:0.001%-0.003%,其余为fe和不可避免的杂质,将按上述成分铸造得到的铸坯经热轧、常化、酸洗、一次冷轧至0.8mm厚度钢带、中间退火、二次冷轧至0.35mm厚度钢带、涂层后获得成品钢带。该方法采用二次冷轧法生产流程长,并且对残余元素控制不严,难以达到理想的效果。

3、中国专利文献cn103882296a公开了一种高强耐磨专用冷轧无取向电工钢及其生产方法,钢的化学成分重量百分比为:c≤0.0030%,si:3.0%-3.5%,mn:0.5%-1.5%,p:0.005%-0.20%,s≤0.0015%,n≤0.0025%,als≤0.005%,ti、nb、v分别≤0.0020%,余量为fe和其它不可避免的残余元素。生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、退火。该方法为无铝电工钢,铁损下降幅度小。

4、日本专利特开平11-236618采取二次冷轧法,在工艺上提高热轧板常化温度或二次冷轧时的中间退火温度,有效降低成品铁损,但由于常化温度或中间退火温度过高,也会导致钢板过脆,冷轧加工性能恶化,成材率降低,成本升高。

5、因此,如何生产冷轧过程不断带的超低铁损无取向硅钢,是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种冷轧过程不断带的超低铁损无取向硅钢的生产方法。

2、本发明还提供一种上述生产方法制得的无取向硅钢。

3、第一方面,本发明提供一种无取向硅钢的生产方法,包括如下步骤:

4、(1)将钢水铸造得到连铸坯;

5、(2)将所述连铸坯加热后热轧,卷取温度为650℃-680℃,得到厚度为1.50mm-1.80mm热轧板;

6、(3)将所述热轧板在880℃-920℃下进行常化,得到常化板;所述常化板的平均晶粒直径为130μm-150μm;

7、(4)将所述常化板酸洗后,预加热至80℃-130℃,然后进行冷轧,得到钢卷;

8、(5)对所述钢卷进行退火;

9、所述钢水的化学成分组成以重量百分比计包括:c≤0.0025%、si:3.0%-3.5%、mn:0.1%-0.5%、al:0.7%-1.5%、s≤0.0015%、n≤0.0020%、p≤0.03%、ti≤0.003%、v≤0.003%、nb≤0.003%,且同时满足3.7%≤si+0.5al≤3.9%,其余为fe和其他不可避免的杂质元素。

10、在一种可选的实施方式中,所述钢水的化学成分组成以重量百分比计:s≤0.0010%、n≤0.0015%。

11、在一种可选的实施方式中,所述冷轧次数为一次,4-6道次轧制。

12、在一种可选的实施方式中,第一道次压下率为≥37%,轧制速度为70m/min-180m/min。

13、在一种可选的实施方式中,步骤(2)中,所述加热温度为1110℃-1140℃,加热时间为50min-70min。

14、在一种可选的实施方式中,热轧步骤中,终轧温度为840℃-870℃。

15、在一种可选的实施方式中,步骤(3)中,所述常化时间为30s-60s。

16、在一种可选的实施方式中,步骤(4)中,所述钢卷的厚度为0.15mm-0.5mm。

17、在一种可选的实施方式中,所述退火步骤中,均热段温度为980℃-1020℃,均热时间为25s-35s,退火气氛为h2和n2的混合气。

18、在一种可选的实施方式中,在热轧步骤后,还包括对所述热轧板进行预剪边的步骤,单边剪切量≥20mm。

19、在一种可选的实施方式中,在退火步骤后,包括涂层及精整步骤。

20、第二方面,本发明提供一种无取向硅钢,由上述生产方法制得。

21、与现有技术相比,本发明的技术方案具有如下优点:

22、1、本发明提供一种无取向硅钢的生产方法,包括如下步骤:(1)将钢水铸造得到连铸坯;(2)将所述连铸坯加热后热轧,卷取温度为650℃-680℃,得到厚度为1.50mm-1.80mm热轧板;(3)将所述热轧板在880℃-920℃下进行常化,得到常化板;所述常化板的平均晶粒直径为130μm-150μm;(4)将所述常化板酸洗后,预加热至80℃-130℃,然后进行冷轧,得到钢卷;(5)对所述钢卷进行退火;所述钢水的化学成分组成以重量百分比计包括:c≤0.0025%、si:3.0%-3.5%、mn:0.1%-0.5%、al:0.7%-1.5%、s≤0.0015%、n≤0.0020%、p≤0.03%、ti≤0.003%、v≤0.003%、nb≤0.003%,且同时满足3.7%≤si+0.5al≤3.9%,其余为fe和其他不可避免的杂质元素。制备得到铁损p1.5/50≤2.2w/kg、磁感b5000≥1.66t的超低铁损无取向电工钢板,且冷轧过程中不断带。本发明通过调整卷取温度、常化板的平均晶粒直径、预热温度以及热轧板的厚度来避免断带现象,具体为:

23、本发明限定卷取温度为650℃-680℃,热轧卷取温度对钢卷的强度和韧脆性影响较大,提高卷取温度有利于降低钢卷强度,提升塑性,可以有效避免热轧卷在后续冷轧加工过程特别是常化酸洗过程中的断带现象,但如果卷取温度过高,会造成钢卷表面氧化严重,氧化层过厚,在后续的酸洗过程中表面无法清洗干净。

24、本发明限定常化温度为880℃-920℃,常化板的平均晶粒直径为130μm-150μm,常化温度越高,晶粒尺寸越大,组织中有利织构组分越多,越有利于提高成品的磁性,常化后晶粒不能过大,过大的晶粒会明显增加钢的脆性,造成冷轧过程断带。

25、本发明限定预热温度定为80℃-130℃,为了提高钢卷在冷轧过程中塑性,避免产生边裂断带,钢卷在冷轧前必须进行预热,预热温度越高,钢的塑性越好,越有利于冷轧,但预热温度过高会产生表面氧化,在冷轧过程造成打滑,出现断带现象。

26、本发明发现冷轧断带与热轧板的厚度有较强的相关性,热轧卷越薄,钢的柔性和抗弯折性越好,在冷轧过程中的断带率越小,本发明限定热轧板的厚度为1.5mm-1.8mm,可以有效增强钢板的塑性和通板性,更有效的生产得到低成本更高合金含量的超低铁损无取向硅钢。

27、本发明通过提高si和al的重量百分比,且满足控制3.7%≤si+0.5al≤3.9%,由于si、al二者都是提高电阻率、降低铁损的元素,含量过低则不能达到本发明中的超低铁损要求,含量过高则会大幅度增加钢板的脆性,导致冷轧等步骤加工过程困难或者断带。

28、2、本发明提供一种无取向硅钢的生产方法,单机架冷轧首道次采用大压下率(≥37%),有利于增加边部的变形量,降低带钢边部边裂趋势,同时大的压下率可以增加带钢的变形热,提高带钢的轧制温度,且可以将粗大晶粒压碎,细化晶粒提高带钢的韧性和塑性,使带钢更利于轧制。另外,控制冷轧第一道次的轧制速度在180m/min以下,也有利于冷轧过程的稳定顺行,降低轧制过程中的断裂风险,但轧制速度过慢时,由加工发热带来的钢板的高温化效果显著降低,因此将轧制速度的下限设定为70m/min。

29、3、本发明提供一种无取向硅钢的生产方法,适用于厚度为0.15mm-0.50mm的超低铁损冷轧无取向硅钢产品的生产。

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