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

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

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

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：

低温浇铸法：日本公开特许公报昭49-39526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。

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。

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℃，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℃，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。

调整化学成分法：美国专利3935038提出化学成分为C＜0.06％、Si1.5～4.0％、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→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)，解决瓦楞状缺陷。此专利的缺点是，满足C≥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。

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。

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

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。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

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：≤0.006，N：≤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℃，保温15～20min，进行轧制，保证950℃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℃进行卷曲；

3)常化：将热轧板升高到960～980℃，保温120s～180s，然后以≤10℃/s的冷却速度冷至600℃，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℃，时间为4～6分钟；

5)退火：冷轧板升温到980～1030℃，保温时间3～5min，气氛为75％H₂+25％N₂；

6)酸洗、涂布绝缘层并包装。

本发明电机用无取向硅钢薄带的制备方法的有益效果为：

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→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)，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。

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。

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

实施例一

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：0.1，Sn：0.8，Al：1.1，Cu：0.60，Ti：0.008，Sb：0.08，S：≤0.006，N：≤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℃，保温20min，进行轧制，保证950℃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℃进行卷曲；

3)常化：将热轧板升高到960℃，保温180s，然后以≤10℃/s的冷却速度冷至600℃，然后快冷至常温，并进行酸洗；

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℃，时间为6分钟；

5)退火：冷轧板升温到980℃，保温时间5min，气氛为75％H₂+25％N₂；

6)酸洗、涂布绝缘层并包装。

实施例二

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：≤0.006，N：≤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1200℃，保温15min，进行轧制，保证950℃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℃进行卷曲；

3)常化：将热轧板升高到980℃，保温120s，然后以≤10℃/s的冷却速度冷至600℃，然后快冷至常温，并进行酸洗；

4)冷轧，采用1道次冷轧，轧制成品厚度0.5mm；

5)退火：冷轧板升温到1030℃，保温时间3min，气氛为75％H₂+25％N₂；

6)酸洗、涂布绝缘层并包装。

实施例三

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：≤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1170℃，保温18min，进行轧制，保证950℃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℃进行卷曲；

3)常化：将热轧板升高到970℃，保温150s，然后以≤10℃/s的冷却速度冷至600℃，然后快冷至常温，并进行酸洗；

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℃，时间为6分钟；

5)退火：冷轧板升温到1000℃，保温时间4min，气氛为75％H₂+25％N₂；

6)酸洗、涂布绝缘层并包装。

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：≤0.006，N：≤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℃，保温15～20min，进行轧制，保证950℃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℃进行卷曲；

3)常化：将热轧板升高到960～980℃，保温120s～180s，然后以≤10℃/s的冷却速度冷至600℃，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℃，时间为4～6分钟；

5)退火：冷轧板升温到980～1030℃，保温时间3～5min，气氛为75％H₂+25％N₂；

6)酸洗、涂布绝缘层并包装。