CN102392198A - 一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法,该方法在硅钢合金化理论的指导下,在大量实验的基础上调整了硅钢的化学成分,使得合金化元素协同作用,使连铸板坯加热和热轧时发生α→γ相变,促进热轧组织动态回复和再结晶,消除带钢中部粗大形变晶粒(纤维状组织);配合成分调整,适当控制热轧的工艺参数,从而根本上解决了瓦楞状缺陷;并且能同时保证硅钢的磁性能,而且对硅钢的力学性能也有一定程度的提高;可使制备的硅钢薄带满足高要求电机的使用需求。

Description

一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电机用硅钢领域,特别涉及一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法。 背景技术
[0002] 无取向电工钢板主要是作为电机和小型EI铁芯材料使用。当电工钢炼钢采用连铸法生产时,若化学成分Si > 1.65%,C < 0.006%时,在热轧过程中不产生α — γ相变,连铸坯中形成的粗大的(100)柱状晶因在热轧过程中动态回复和再结晶缓慢而不能彻底破碎,在热轧板的厚度中心附近形成了粗大伸长的形变晶粒,主要是{100}<011>纤维状组织,以后此组织在冷轧和退火时难以再结晶,使电工钢成品形成了的一种表面凸凹不平的缺陷,俗称为瓦楞状缺陷。解决瓦楞状缺陷常用如下方法:
[0003] 低温浇铸法:日本公开特许公报昭49-395¾中提出了使用低温浇铸防止形成粗大柱状晶。但由于低温浇铸要求过热度控制很低且范围很窄,往往引起铸坯中夹杂物增加, 影响电工钢成品质量,所以,低温浇铸法在大生产中无法使用。
[0004] 电磁搅拌法:日本公开特许公报昭53-114609中提出了使用电磁搅拌减少铸坯中柱状晶率,提高铸坯等轴晶率,这是防止无取向电工钢瓦楞状缺陷采用的常用方法,但电磁搅拌设备投入资金大,维护成本高。
[0005] 控制热轧粗轧、精轧工艺的方法:日本公开特许公报昭53-2332号提出将粗轧终轧温度控制为> 900°C,粗轧最后一道次压下率> 50%的方法;还有中国专利03116890提出粗轧道次< 4道次,粗轧累计压下率> 80%,其中至少有一个道次的压下率> 40%,粗轧终轧温度> 980°C,粗轧轧辊辊面粗糙度至少> 5um的方法,这些方法不但要求粗轧轧机能力大,而且粗轧最后一道次压下率过大,造成粗轧坯的板型难以控制,影响板形质量。
[0006] 调整化学成分法:美国专利3935038提出化学成分为C < 0. 06%、Sil. 5〜4. 0%、 Al < 1.0%, Si+Al > 2.0%, C ^ 1/100 [ (Si+Al) -0. 75] %,提高碳含量,使连铸板坯加热和热轧时发生α — Y相变,促进热轧组织动态回复和再结晶,消除带钢中部粗大形变晶粒 (纤维状组织),解决瓦楞状缺陷。此专利的缺点是,满足C彡1/100 [ (Si+Al)-0. 75] %条件要求的C含量非常高,成品退火脱碳量增大,脱碳时间延长,影响机组产量。
[0007] 热轧板常化处理法:通过热轧板常化处理增加热轧钢板的再结晶率,可防止瓦楞状缺陷。但此法要增加设备的投资,增加了制造成本。
[0008] 中国专利CN101275198A提出一种改善表面状态的方法,其通过调整钢坯的化学成分,采用通常的连铸工艺,对热轧工艺进行调整,热轧板不需要常化处理,在湿气氛的脱碳退火工序把碳脱到无时效状态,从而生产出表面状态良好、无瓦楞状缺陷、磁性和力学性能俱佳的中牌号无取向电工钢。从其技术方案可以看出,其虽然取消了常化工序,但其对热轧和退火的工艺限定的窗口值范围很窄,这导致在生产中不易控制,容易导致产品的性能不稳定,因此,仍不是一种理想的解决办法。
发明内容[0009] 针对现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法,该方法通过调整硅钢的化学成分,并适应性的简单调整热轧工艺,以解决现有技术的上述缺陷。
[0010] 为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
[0011] 一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法,所述硅钢以重量百分比计由下列组份组成:C :0. 015 〜0. 030,Si :1. 4 〜1. 7,Mn :0. 1 〜0. 2,Sn :0. 6 〜0. 8,Al :1. 1 〜1. 5,Cu :
0. 30 〜0. 60,Ti :0. 008 〜0. 015,Sb :0. 04 〜0. 08,S :彡 0. 006,N :彡 0. 005,P :彡 0. 02, 其余为Fe及不可避免的夹杂物,所述制备方法包括下列步骤:
[0012] 1)熔炼浇注:按上述组成熔炼和精炼,经炉前检验成分满足要求后连铸成坯;
[0013] 2)热轧并卷曲:铸坯在加热炉内加热到1130〜1200°C,保温15〜20min,进行轧制,保证950°C以上的终轧温度;经多道次轧制,单道次压下率控制为25〜35%,轧制成
1. 2〜1. 5mm的热轧板,并在640〜660°C进行卷曲;
[0014] 3)常化:将热轧板升高到960〜980°C,保温120s〜180s,然后以彡10°C /s的冷却速度冷至60(TC,然后快冷至常温,并进行酸洗;
[0015] 4)冷轧,采用1〜2道次冷轧,轧制成品厚度0.3〜0.5mm;当采用两道次冷轧时, 中间进行退火处理,退火温度为950〜970°C,时间为4〜6分钟;
[0016] 5)退火:冷轧板升温到980〜1030°C,保温时间3〜5min,气氛为75% H2+25%
N2;
[0017] 6)酸洗、涂布绝缘层并包装。
[0018] 本发明电机用无取向硅钢薄带的制备方法的有益效果为:
[0019] 1.在硅钢合金化理论的指导下,在大量实验的基础上确定了上述硅钢的化学成分,这些元素协同作用,在保证硅钢的磁性能的同时,使连铸板坯加热和热轧时发生 α — Y相变,促进热轧组织动态回复和再结晶,消除带钢中部粗大形变晶粒(纤维状组织),从而对解决瓦楞状缺陷起了决定性的作用,属于“治本”的解决办法。
[0020] 2.配合上述成分调整,适当控制热轧的工艺参数,如热轧加热温度、单道次压下率等,从而进一步确保了不发生瓦楞状缺陷,使得合金化元素调整的效果得以保证。
[0021] 3.实践发现,上述化学组成的确立,除了解决了瓦楞装缺陷外,对硅钢的磁性能和力学形成也起到了提高和促进作用,可使制备的硅钢薄带满足高要求电机的使用需求。
具体实施方式
[0022] 实施例一
[0023] 一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法,所述硅钢以重量百分比计由下列组份组成:C :0. 015, Si :1. 7, Mn :0. l,Sn :0. 8, Al :1. l,Cu :0. 60, Ti :0. 008, Sb :0. 08, S :彡 0. 006, N :彡0. 005,P 02,其余为Fe及不可避免的夹杂物,所述制备方法包括下列步骤:
[0024] 1)熔炼浇注:按上述组成熔炼和精炼,经炉前检验成分满足要求后连铸成坯;
[0025] 2)热轧并卷曲:铸坯在加热炉内加热到1130°C,保温20min,进行轧制,保证950°C 以上的终轧温度;经多道次轧制,单道次压下率控制为25%,轧制成1. 5mm的热轧板,并在 640°C进行卷曲;
[0026] 3)常化:将热轧板升高到960°C,保温180s,然后以彡10°C /s的冷却速度冷至600°C,然后快冷至常温,并进行酸洗;
[0027] 4)冷轧,采用2道次冷轧,轧制成品厚度0. 4mm ;中间进行退火处理,退火温度为 950°C,时间为6分钟;
[0028] 5)退火:冷轧板升温到980°C,保温时间5min,气氛为75% H2+25% N2 ;
[0029] 6)酸洗、涂布绝缘层并包装。
[0030] 实施例二
[0031] 一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法,所述硅钢以重量百分比计由下列组份组成:C :0. 030, Si :1. 4, Mn :0. 2, Sn :0. 6, Al :1. 5, Cu :0. 30, Ti :0. 015, Sb :0. 04,S :彡 0. 006, N 005,P 02,其余为Fe及不可避免的夹杂物,所述制备方法包括下列步骤:
[0032] 1)熔炼浇注:按上述组成熔炼和精炼,经炉前检验成分满足要求后连铸成坯;
[0033] 2)热轧并卷曲:铸坯在加热炉内加热到1200°C,保温15min,进行轧制,保证950°C 以上的终轧温度;经多道次轧制,单道次压下率控制为35%,轧制成1. 2mm的热轧板,并在 660°C进行卷曲;
[0034] 3)常化:将热轧板升高到980°C,保温120s,然后以彡10°C /s的冷却速度冷至 600°C,然后快冷至常温,并进行酸洗;
[0035] 4)冷轧,采用1道次冷轧,轧制成品厚度0. 5mm ;
[0036] 5)退火:冷轧板升温到1030°C,保温时间3min,气氛为75% H2+25% N2 ;
[0037] 6)酸洗、涂布绝缘层并包装。
[0038] 实施例三
[0039] 一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法,所述硅钢以重量百分比计由下列组份组成:C :0. 025,Si :1. 6,Mn :0. 15,Sn :0. 7,Al :1. 3,Cu :0. 45,Ti :0. 011,Sb :0. 06,S : (0. 006,N 005,P 02,其余为Fe及不可避免的夹杂物,所述制备方法包括下列
步骤:
[0040] 1)熔炼浇注:按上述组成熔炼和精炼,经炉前检验成分满足要求后连铸成坯;
[0041] 2)热轧并卷曲:铸坯在加热炉内加热到1170°C,保温18min,进行轧制,保证950°C 以上的终轧温度;经多道次轧制,单道次压下率控制为30%,轧制成1.4mm的热轧板,并在 650°C进行卷曲;
[0042] 3)常化:将热轧板升高到970°C,保温150s,然后以彡10°C /s的冷却速度冷至 600°C,然后快冷至常温,并进行酸洗;
[0043] 4)冷轧,采用2道次冷轧,轧制成品厚度0. 3mm ;中间进行退火处理,退火温度为 970°C,时间为6分钟;
[0044] 5)退火:冷轧板升温到1000°C,保温时间%iin,气氛为75% H2+25% N2 ;
[0045] 6)酸洗、涂布绝缘层并包装。
[0046] 申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程, 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进, 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1. 一种电机用无取向硅钢薄带的制备方法,其特征在于,所述硅钢以重量百分比计由下列组份组成:C :0. 015 〜0. 030,Si :1. 4 〜1. 7,Mn :0. 1 〜0. 2,Sn :0. 6 〜0. 8, Al :1. 1 〜 1. 5,Cu :0. 30 〜0. 60,Ti :0. 008 〜0. 015,Sb :0. 04 〜0. 08,S :彡 0. 006,N :彡 0. 005,P : ^ 0. 02,其余为Fe及不可避免的夹杂物,所述制备方法包括下列步骤:1)熔炼浇注:按上述组成熔炼和精炼,经炉前检验成分满足要求后连铸成坯;2)热轧并卷曲:铸坯在加热炉内加热到1130〜1200°C,保温15〜20min,进行轧制, 保证950°C以上的终轧温度;经多道次轧制,单道次压下率控制为25〜35%,轧制成1. 2〜 1. 5mm的热轧板,并在640〜660°C进行卷曲;3)常化:将热轧板升高到960〜980°C,保温120s〜180s,然后以彡10°C /s的冷却速度冷至60(TC,然后快冷至常温,并进行酸洗;4)冷轧,采用1〜2道次冷轧,轧制成品厚度0. 3〜0. 5mm ;当采用两道次冷轧时,中间进行退火处理,退火温度为950〜970°C,时间为4〜6分钟;5)退火:冷轧板升温到980〜1030°C,保温时间3〜5min,气氛为75% H2+25% N2 ;6)酸洗、涂布绝缘层并包装。
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