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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