CN101660035B - 一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法，采取的工艺路线为：冶炼、连铸、热轧、热轧板常化、冷轧和退火，其特征在于热轧板常化处理采用温度低于钢的居里温度，加热温度为700～760℃，并且常化处理是在外加场强为3000～9000Oe与轧向方向的磁场中进行。在磁场作用下，使材料内部由于晶格畸变、析出物、微区缺陷影响所产生的复杂磁畴在微小磁区按照外磁场方向取向，并由于热动力学作用部分微区结构得以修复及改变，同时减少与外磁场方向垂直的磁畴，增加平行于外磁场方向的磁畴，从而感生沿外磁场方向的单轴各向异性，提高了产品纵向磁性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电工钢带(板)的制造方法，尤其是一种用于获得优异纵向磁性能的电工钢制造方法。
背景技术
电工钢是一种重要的金属功能性材料，以它制备电磁转换载体的铁芯应用于国民经济的各个领域。在其应用过程中，铁芯常需要定向导磁，发挥变压、变频、及信号处理的重要功能。如无取向电工钢通过纵向裁剪常用来制作微小型变压器、稳压器、稳流器及信号处理的芯片；而取向电工钢更因其特有的纵向取向特性应用性更加广泛，常用来制造大中小型变压器、高频变压器、脉冲变压器和磁放大器等。面对着日益广泛的市场需求及高效节能的发展趋势，急需一种纵向磁特性优良的专用的电工钢产品。
影响冷轧无取向硅钢磁性能的主要因素有成分、夹杂、析出物、热轧工艺制度、压下率、冷轧压下率、成品退火温度、退火时间、成品晶粒度、织构组成等因素。现有生产磁性能优良的无取向电工钢的方法有：一是向钢中加入锡、锑等合金元素，二是通过控制成品织构来实现的。
影响产品织构的因素较多，其中较有效的方法是通过控制热轧板织构影响成品织构。热轧板织构改善主要是通过热轧板常化处理，使原有的变形织构转变为再结晶织构方法。热轧板常化处理常采用罩式炉或连续退火炉以一定的加热速度，将钢板加热到某一温度下保温一段时间后来完成的。
热轧板织构转变控制方法主要是控制原始组织及热轧板常化制度，在常化过程中各取向晶粒形核及长大较困难控制。有利取向与不利取向晶粒形核与长大只能由热处理制度决定，没有其它有效控制织构手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纵向磁性能优异的电工钢产品制造方法，解决热轧板常化处理过程中各取向晶粒形核及长大难以控制的问题，减少制造工艺难度，降低生产成本，提高生产效率，满足用户对单向磁性能的较高要求。
本发明的目的是这样实现的，一种纵向磁性能优异的电工钢产品制造方法，采取的工艺路线为：冶炼、连铸、热轧、热轧板常化、冷轧和退火。其中热轧板常化处理是在与轧向方向相同的外加磁场中进行，常化处理温度低于钢的居里温度，加热温度为700～760℃。当加热温度高于770℃时，由于超过了钢的居里点，钢由铁磁性变为顺磁性，磁场对钢的作用消失。当加热温度低于700℃时，再结晶进行速度较慢，生产效率低。该方法适用于硅含量为0.5％～3.5％的热轧板为变形晶粒的硅钢产品热轧板再结晶处理过程。
钢中织构是由不同取向晶粒所占比例决定的，控制不同取向晶粒的长大速度，可以有效的改善钢板织构。电工钢在磁场下发生磁化时，体积发生变化，产生磁滞伸缩现象。不同取向晶粒表现的伸缩情况也不同，如[100]方向伸长，[110]方向先伸长后缩短，[111]方向缩短。当硅含量小于6％时，硅含量越低这种现象越明显。本发明就是利用硅钢的这一现象，在热轧板加热时增加一个与轧向相同的磁场，控制<111>取向晶粒长大，而促进<100>取向晶粒长大，达到改善织构的目的。
电工钢是一种铁磁性材料，在热处理过程中，当从居里温度开始冷却时外加一磁场，在磁场作用下，使材料内部由于晶格畸变、析出物、微区缺陷影响所产生的复杂磁畴在微小磁区按照外磁场方向取向，并由于热动力学作用部分微区结构得以修复及改变，同时减少与外磁场方向垂直的磁畴，增加平行于外磁场方向的磁畴，从而感生沿外磁场方向的单轴各向异性，提高了产品纵向磁性能。在热处理过程中采用磁场热处理工艺，可减轻此专用电工钢产品制造工艺控制难度，降低制造成本，提高生产效率。
具体实施方式
本发明一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法，采取的工艺路线为：冶炼、连铸、热轧、热轧板常化、冷轧和退火，其特征在于热轧板常化处理是在与轧向方向相同的外加磁场中进行，常化处理温度低于钢的居里温度，加热温度为700～760℃。外加磁场可采用直流磁场、交流磁场或脉冲磁场。常化处理是在低于居里温度下等温处理的。
含硅量不同的无取电工钢采用转炉冶炼、RH精炼处理、连铸成250mm厚的连铸坯，板坯经加热后轧至2.5mm厚，热轧板分别采用不同的热处理制度进行处理和不经热处理，热轧板采用经酸洗冷轧至0.5mm厚后进行脱碳退火处理。以上试样除热轧板热处理制度不同外，其它工艺对比例与实施例均相同。热轧板热处理制度及成品性能如下表。
本发明采用居里温度及以下温度磁场热处理可减轻前部工序工艺控制难度，降低生产成本，并获得良好的使用功能，解决了作为特定用途而生产的纵向磁性能优异的电工钢产品制造工艺复杂，控制难度大等问题。
本发明适合连续运行生产的冷轧电工钢带；磁场热处理装置设在钢带再结晶退火后的冷却段部位。用此类工艺制造的电工钢加工成电器铁芯应用效果同以往相比，电器部件的效率及功能性提高、耗电量少、体积小重量轻并且噪音小。
Claims (3)
1.一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法，采取的工艺路线为：冶炼、连铸、热轧、热轧板常化、冷轧和退火，其特征在于热轧板的硅含量为0.5％～3.5％，常化处理是在与轧向方向相同的外加磁场中进行，外加磁场强度为3000～9000Oe，常化处理温度低于钢的居里温度，加热温度为740～760℃。
2.根据权利要求1所述的一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法，其特征在于外加磁场为直流磁场、交流磁场或脉冲磁场。
3.根据权利要求1所述的一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法，其特征在于常化处理是在低于居里温度下等温处理的。
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