CN101654757A - 涂层半工艺无取向电工钢板及制造方法 - Google Patents

涂层半工艺无取向电工钢板及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种涂层半工艺无取向电工钢板及其制造方法。本发明钢板的化学成分的质量百分比为:C:≤0.003%,Si:1.00%-2.30%,Mn:0.20%-1.00%,P:0.01%-0.10%,Al:0.20%-0.80%,S:≤0.005%,N:≤0.005%,其余为Fe和不可避免杂质。本发明的制造方法在板坯连铸中无需电磁搅拌;Si含量在1.65-2.30%时,在酸洗步骤之前增加常化处理工序,退火条件为温度650~800℃、退火时间为1~4分钟、全氮气干气氛下。本发明生产的涂层半工艺无取向电工钢板不仅铁损低、磁感高,力学性能良好,而且工序简单,生产成本低。

Description

涂层半工艺无取向电工钢板及制3t方法
駄领域
本发明涉及一种电工钢板,尤»及一种半工艺无取向电工钢板。 背景駄
无取向电工钢主要作为电机铁心使用,根据含Si量的不同可分为高中低三种牌号,其 中中牌号无取向电工钢的含Si量~"|^在1.00%~2.30%。中牌号无取向电工钢随着电磁性能 的改进,已经达到了高牌号的水平,但在取代高牌号使用时,其力学性能偏低使得在加工 时往往影响冲片铁心的正圆度和冲片时的加工速度。因此,用户对中牌号无取向电工钢除 了重视敏財卜,对电工钢的力学性能也非常关注,通常要求其硬度HVi达到150至200。
现有关于半工艺无取向电工钢的制造方法主要是:将材料炼钢、热轧、冷轧,接着如 日本公滩许公报平640047戶腿,需要在脱碳退火机组上增加过时效处理的设备,因此增 加了设备投资;或如日本公辦许公报昭59—104430,日本公开特许公报昭62—13530, 中国专利94107147.2戶脱,有些需要平整或临界z娜冷轧。这些工序延长了生产时间,增 加了制造成本。
在日本公?Plf许公报平640047中公开了含C: 0.02〜0.05%、 Si: 0.1〜1.0%的硅钢知' 料,并公开了该材料的制造方法,艮口:热轧、冷轧,接着在800。Cx45〜60s脱碳退火,然 后在250〜450。C时效处理10〜20s,最后在10〜50。C停放5〜20天。该方法需要在脱碳退 火机组上增加过时效处理的设备,因此,增加了设备投资;且在常温下时效处理的时间长 达5〜20天,^^货周期延长,增加了制造成本。
在日本公蹄许公报昭59—104430中提出对Si^a5呢电工钢进行〉65(rC和〈Arl (如 75(TCxlmin)再结晶退火以调^5更度(HRB=52〜55)的一种电工钢制造方法。在曰本公开 特i午公报昭59—104430中也公开了在620〜650'Cx30〜60s部分再结晶退火使^Jt提高到 HRB=64〜71的一种电工钢制造方法。该方法改善了冲片性而磁性不变坏,但由于要经过 平整冷车LT艺,设«资和生产#增加。
在日本公3W许公报昭62—13530中提出冷轧带钢在连续炉中经650〜7(XTCxl〜2min 不完全退火后再经3%〜10%临界变形冷轧或0.5〜2.0%平整改善板形,提高鹏。此法要 经过临界变形冷轧或平整工序,因此增加了g。
3中国专利94107147.2中公开了化学成分C^0.01%, S^1.00%, Mn0.20〜1.20%, P:^0.15%, Al: 0.15〜0.50%, S^0.02%, Cu^0.10%,其余为Fe及不可避免的杂质的连铸坯, 其特征在冷轧后在罩式炉与650。C〜750。CM下进行8小时以Jdi火处理,然后用0.5%至 小于2%的压下率进行平整。此法用罩式炉退火生产效率低,并且要经过平整工序,因此成 本增加。
发明内容
因此,本发明的目的在于織一种fl顿HVi在150~200的涂层半工艺无取向电工钢, 同时提供一种可生产出磁性和硬度均满足用户要求的涂层半工艺无取向电工钢产品的刀 法。
为实现以上目的,本发明提供了一种涂层半工艺无取向电工钢板,其化学成分的质量 百分比为:C: ^0.003%, Si: 1.00%-2.30%, Mn: 0.20%-1.00%, P: 0.01%-0.10%, Al: 0.20%-0.80%, S: ^0.005%, N: ^0.005%,其余为Fe和不可避免杂质。
本发明电工钢板的磁性消除应力为2.50~4.50w/kg, ®S HV,为150~200。 本发明还提供了一种涂层半工艺无取向电工钢的生产方法,包括板坯连铸、热轧、酸 洗和退火工序,其中,所述板坯连铸工序中无电磁搅拌;所述退火工序中退火条件为:温 度650〜8(XTC、退火时间为1~4,、全氮气T^氛。
在本发明所述的涂层半工艺无取向电工钢的生产方法中,所述板坯连铸工序中钢水的 化学成分质量百分比为:C: ^0.003%, Si: 1.00%-2.30%, Mm 0.20%-1.00%, P: 0.01%~0.10%, Al: 0.20%-0.80%, S: ^0.005%, N:《.005%,其余为Fe和不可避免杂质。
敏的是,51^*在1.65%~2.30%时,戶脱^feX序之前增加常化处理工序。 舰的是,在戶腿热轧工序中,热轧加热炉中加MJS小于120CTC,控制精轧出口温 度在800〜督C ,巻取驢为550〜680°C 。
本发明的成分限定说明如下:
碳:本发明中C含量限定在不超过0.0030%的范围。既改善铁损,同时又不使电工钢 成品产生磁时效。
硅:本发明中将&含量限定在1.00~2.30%的范围。若&含量在1.00%以下,铁损大; 但Si含«©± 2.30%会使磁感变坏。为提高固有电阻,斷氐涡流损失,可以根据成品铁损 和磁感的要求来调整硅的含量。
锰:本发明他含量限定在0.20~1.00%的范围。锰与硫形成MnS,防止FeS的形成, 改善热轧塑性,同时癒含量0.20%以上可以改善织构,提高磁性,但Mn含M过1.00呢
4时会导致成本大幅度上升,而且炼钢也比较困难。
磷:本发明中?含量限定在0.01~0.10%的范围。P题闭Y区的元素,在Si、 Al含量 较低时,P可改善磁性,提高石顿,但当舰0.10免时,P会使磁感恶化,也会增加钢板的 冷脆性。
铝:Al对无取向糊性育能重要作用。本发明中,^含量限定在0.20%〜0.80%的范 围。铝的作用与硅相似,fi^钢的?破和fi贼的影响不象硅那样明显,同时其稳定铁素体 的作用比硅更强。对Fe-Si-C相的影响来说,加0.3%的^相当于加0.75%&,铝的存在在 磁冈退火时,可使(100)组分增多,(111)组分^1>,但铝含量太高会降低电工钢的磁感, 因此,本发明中铝含量限定在0.20%〜0.80%的范围。
S、 N元素:本方法S、 N含量限定在0.005%以下。硫与锰结合生成细小硫化锰,增大 铁损、斷氐磁感。本方法要求硫含量低于0.005%;郷成夹杂粒子,降低磁性,因此,氮 含量要低于0.005%,以免生成AlN使铁损tt^高。
本方法生产的涂层半工艺无取向电工钢,g量在1.00~2.3%, iia调节退火MS,不 用平整,得到的电工钢产品的磁性和^g均满足用户要求。
本发明的显著优点总结如下:
1) 铁损低、磁感高,力学性能良好。
2) 使用电工钢连续退火涂层工艺,大大提高了生产效率,縮短了电工钢的生产周期和 交货周期,降低了成本。
3) 省去了平整工序,il31调舰品退火鹏,大幅度降低了设备的投资以及制造的成本。
下面结合实施例对本方制乍进一,细说明。
实施例1
首先按化学成分质量百分比碳:0.0030%、硅:1.15%、锰:0.35%、硫:0.0035%、铝: 0.25%、氮:0.漏%、磷:0.035%,冶炼出钢,连铸制繊坯,在热车L加热炉中以1120。C 的驢对板坯进行加热。
在9(XrC的终车LM下进行精轧,接着在550。C的M下进行巻取。在酸洗连轧机乡舰 2.6謹厚的热轧带钢冷轧至0.5111111厚,接着在电工钢驗退火涂层机组以650〜750'C、全 氮气^氛的斜牛下退火2min,并对带钢涂半有机涂层而制皿品。退火^ag在650〜750。C 之间时,铁损为4.20~433w/kg、磁感1.713~1.71CT,不同退火M时的值变化不大;硬度HV1在151~179之间,性能结果见表1 。 对比例1
除退火温度为600'C外,其他同实施例l.
表1实施例1与对比例1中不同退火,下钢的性能参数
<table>table see original document page 6</column></row> <table>注:铁损、磁感的,在75(TC下,经2小时消除应力退火后测量。
实施例2
首先按化学成分碳:0.0025%、硅:1.65%、锰:0.50%、硫:0.0045%、铝:0.60%、 氮:0.0020%、磷:0.016%,冶炼出钢,连铸制成板坯。在热轧加热炉中以1150'C的驢 对板坯进行加热。
在86(TC的终车L^g下进行精轧,接着在600。C的離下进行巻取。在常化机组进行 98(TC的常化处理,然后在酸麟车L机舰2.6mm厚的热轧带钢冷轧至0.5mm厚,接着在 电工钢连续退火涂层机组以650〜8(XrC、全氮气B氛的^f牛下退火3min,并对带钢涂半 有机涂层而制成成品。退火温度在650〜800。C之间时,铁损2.68~2.90w/kg、磁感 1.738~1.745T,不同退火驗时的值变化不大;鹏HV1在155~185之间,性能结果见表2。
对比例2
除退火M为6txrc外,其他同实施例2.
表2实施例2与对比例2中不同退火M下钢的性能参数
类别 M rc) B50 (T) P15/50 (W/Kg) HV1
对比例2 600 1.732 3.10 245
实施例2 650 1.734 2.90 185
700 1.738 2.84 174
750 1.742 2.72 162
800 1.745 2.68 155
6注:铁损、磁感的W^750'C下,经2小时消除应力退火后测量。 实施例3
首先按化学成分碳:0.0018%、硅:2.00%、锰:0.35%、硫:0.0025%、铝:0.50%、 氮:0.0014%、磷:0.050%,冶炼出钢,连铸制成板坯。在热轧加热炉中以112(TC的驗 对板坯进行加热。
在860'C的终车l;M下进行精轧,接着在600'C的、M下进行巻取。在常化机组进行 950'C的常化处理,然后在酸離轧机会舰2.6mm厚的热轧带钢冷轧至0.5mm厚,接着在 电工钢^^卖退火涂层机组以650〜800'C、全氮气^氛的^j牛下退火3min,并对带钢涂半 有机涂层而制成成品。,退火温度在650〜800'C之间时,铁损2.63~2.86w/kg、磁感 1.719~1.721T,不同退火温度时的值变化不大;硬度HV1在167〜196之间。性能结果见表 3.
对比例3
除退火M为600'C外,其他同实施例3.
表3实施例3与对比例3中不同退火iae下钢的性能参数
M (。c) P15/50 (W/Kg) B50 (T) 而
对比例3 600 2.91 1.707 265
实施例3 650 2.86 1.708 196
700 2.75 1.719 185
750 2说 1.721 176
800 2.63 1.721 167
注:铁损、磁感的WSE75(TC下,经2小时消除应力退火后测量。
由以上实施例与对比例的对比结果可知,对比例中的退火温度仅为6(xrc,使得成品的
硬度值都高于相应实施例,硬度值偏高则影响了电工钢产品的使用。采用本发明设计的电 工钢化学成始量,以及通过调整退火M等操作,可生产出磁性和硬度均满足用户要求 的涂层半工艺无取向电工钢产品。本发明不需平整工序,操作简便,斷氐了4^成本。
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Claims (5)

1、一种涂层半工艺无取向电工钢板,其特征在于,其化学成分的质量百分比为:C:≤0.003%,Si:1.00%-2.30%,Mn:0.20%-1.00%,P:0.01%-0.10%,Al:0.20%-0.80%,S:≤0.005%,N:≤0.005%,其余为Fe和不可避免杂质。
2、 一种涂层半工艺无取向电工钢的妒方法,包括板坯连铸、热轧、酸洗和退火工序, 其特征在于,所述板坯连铸工序中无电磁搅拌;所,火工序中退火条件为:温度650〜 800'C、退火时间为14分钟、全氮气干气氛。
3、 根据权利要求2戶脱的涂层半工艺无取向电工钢的生产方法,其特征在于,戶;M板坯连铸工序中钢水的化学成分质量百分比为:C: ^0.003%, Si: 1.00%-2.30%, Mn: 0.20%-1.00%, P: 0.01%~0.10%, Al: 0.20%-0.80%, S: ^0.005%, N: ^0.005%,其余为Fe和不可避免杂质。
4、 根据权利要求2或3所述的涂层半工艺无取向电工钢的^方法,其特征在于,& 含量在1.65%~2.30柳寸,所述酸紅序之前增加常化处理工序。
5、 根据权禾腰求2戶腿的涂层半工艺无取向电工钢的生产方法,辦征在于,在戶脉 热轧工序中,热车L加热炉中加mS小于120trC,控制精轧出口iM在800〜900'C,巻取 皿为550〜680°C。
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