CN102676914B

CN102676914B - 一种冷轧无取向电工钢的制备方法

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Publication number: CN102676914B
Application number: CN201210142267.5A
Authority: CN
Inventors: 刘杰; 姚志强; 王宝川; 耿立; 王崇学; 王全礼; 黎先浩; 张莉霞
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: CN102676914A

Abstract

本发明公开了一种冷轧无取向电工钢及其制备方法，属于无取向电工钢生产技术领域。电工钢的化学成分质量百分比满足：C≤0.003%，Si 0.7-0.9%，Mn 0.25-0.35%，P 0.010-0.012%，Al 0.2-0.4%，S≤0.003％，N≤0.003％，Ti≤0.002%，1.45≤Si+3Al≤1.95%，C+N+S≤0.0065%，其余为Fe和不可避免的杂质。还公开了一种所述无取向电工钢的制备方法。依据本发明提供的化学成分和制备方法所生产的电工钢卷取温度低，退火温度低，成品晶粒尺寸小，节约了生产成本，且制成的电机能耗小，噪音低。

Description

一种冷轧无取向电工钢的制备方法

技术领域

本发明属于无取向电工钢生产技术领域，特别涉及一种冷轧无取向电工钢及其制备方法。

背景技术

随着节能降耗的要求，电工钢越来越追求低铁损，高磁感，为此，生产单位多采用提高合金元素Mn含量，并在生产工艺上采用“降低加热温度、降低终轧温度、提高卷取温度、提高退火温度”等方法，生产出成品晶粒尺寸较大、铁损低、磁感高的成品钢带，从而也带来热轧机组、卷取机、连退机组的工作负荷增大，生产成本的增加。

成品磁性能优良确实能降低能耗，但因为传统的磁性能检测指标仅为P15/50和B5000，对于中低牌号的电工钢，特别是广泛用于小电机制造的无取向电工钢，用其制成的小电机，往往用不到B5000值，使用最多的却是低磁场下对应的磁性能值。电机在实际使用过程中，牌号相同、B5000值相同的两种电工钢，低磁场下的磁感应强度可能相差很大，单一注重磁场强度为5000A/m的磁性能，会造成用户在购买磁性能相同的不同厂家的无取向电工钢，在做成小电机后，能耗相差很大；甚至购买价格昂贵、低铁损、高磁感电工钢做成的电机，其能耗竟然比价格较低、磁性能稍差的电工钢做成的电机能耗还要高，结果不仅增加了原料成本，而且制成的电机性能差能耗大，噪音大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷轧无取向电工钢及其制备方法，采取优化化学成分，优化热轧、卷取和退火工艺方案，生产出优异磁性能的无取向电工钢，不仅节约了生产成本，且制成的电机能耗小，噪音低。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷轧无取向电工钢，其化学成分质量百分比为：

C≤0.003%，Si 0.7-0.9%，Mn 0.25-0.35%，P 0.010-0.012%，Al0.2-0.4%，S≤0.003％，N≤0.003％，Ti≤0.002%，1.45≤Si+3Al≤1.95%，C+N+S≤0.0065%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明提供了一种冷轧无取向电工钢的制备方法：

将化学成分如上的铸坯作为热轧原料；

将所述铸坯加热，经过热轧过程后进行层流冷却取卷，得到热轧钢带；

将所述热轧钢带进行连续酸洗、冷轧制成冷轧钢带；

将所述冷轧钢带进行退火后涂层，制成成品钢带。

进一步地，所述热轧过程中的铸坯加热温度为1080-1120℃、保温时间为20-40分钟、终轧温度为815-850℃、以及热轧钢带取卷温度为530-570℃；所述热轧过程为7道次轧制。

优选地，所述热轧过程中的保温时间为25-35分钟、终轧温度为820-840℃、以及热轧钢带取卷温度为540-560℃。

进一步地，所述热轧钢带进行连续酸洗的酸液温度为80-100℃。

进一步地，所述冷轧过程为5道次轧制；所述冷轧钢带的厚度为0.5mm。

进一步地，所述退火过程在连续退火炉中进行，退火温度为790-830℃，保护气为氢氮混合保护气；所述氢氮混合保护气中氢气的体积百分比为25-35%，钢带退火时走带速度不大于115m/min。

优选地，所述退火温度为790-820℃，钢带退火时走带速度100-115m/min．

本发明所生产的电工钢磁性能满足B₄₀≤0.05T、B₆₀≤0.15T、B₈₀≤0.35T、B₉₀≤0.45T、B₁₀₀≤0.60T、B₁₅₀≤1.00T、B₃₀₀≥1.32T、B₅₀₀₀≥1.72T，矫顽力大于80A/m，平均晶粒尺寸20-30μm。

本发明提供的冷轧无取向电工钢及其制备方法，制得的成品钢带板型平整，且生产过程中卷取温度低，退火温度低，节约了生产成本，降低了卷取设备和连续退火设备负荷，生产的成品电工钢低磁场下磁感低，高磁场下磁感高，矫顽力大，制成的小电机满足焊机在各种电流工况下的使用，且使用时能耗低，噪音小。

附图说明

图1为本发明实施例1电工钢的成品金相图；

图2为现有技术对比例1电工钢的成品金相图。

具体实施方式

本发明提供了一种冷轧无取向电工钢，化学成分质量百分比为：C≤0.003%，Si 0.7-0.9%，Mn 0.25-0.35%，P 0.010-0.012%，Al 0.2-0.4%，S≤0.003％，N≤0.003％，Ti≤0.002%，1.45≤S i+3Al≤1.95%，C+N+S≤0.0065%，其余为Fe和不可避免的杂质。

下面以传统50W800无取向电工钢作为对比例，和实施例进一步说明本发明。

实施例1

实验室铸坯化学成分（质量百分比％）为C：0.0029%，Si：0.81%，Mn：0.28%，P：0.011%，Al：0.27%，S：0.002％，N：0.013％，Ti：0.002%，1.45≤Si+3Al≤1.95%，C+N+S≤0.0065%，其余为Fe和不可避免的杂质（见表1实施例１）。将实施例1成分的铸坯加热至1100℃，保温30min，热轧7道次轧制，终轧温度820℃，热轧后层流冷却，卷取温度550℃，酸洗后进行5道次冷轧，冷轧成品厚度0.5mm，连续退火炉中退火，氢气所占体积比为30%，退火温度800℃，走带速度100m/min，涂层后制得成品钢带，测得成品钢带磁性能见表2中的实施例1，成品金相图见附图1。

对比例1

将表1中的对比例1传统50W800成分采用传统提高磁性能方法生产，即采用传统成分，工艺上提高卷取温度和退火温度来获得较好的成品磁性能。将满足对比例1成分的铸坯加热至1100℃，保温30min，热轧时7道次轧制，终轧温度820℃，卷取温度720℃，酸洗后进行5道次冷轧，冷轧成品厚度0.5mm；连续退火炉中退火，氢气所占体积比30%，退火温度840℃，走带速度100m/min；涂层后制得成品钢带，测得成品钢带磁性能见表2中的对比例1，成品金相图见附图2。

实施例1和对比例1成品钢带磁性能检测均采用环形试样叠片检测，试样内径32mm，外径40mm，叠片厚度4.5-5mm，次级线圈15圈，初级线圈120圈。具体性能见表2。

表1实验钢铸坯的化学成分（％）

编号	C	Si	Mn	S	N	Al	P	Ti
									实施例1	0.0029	0.81	0.28	0.002	0.0013	0.27	0.011	0.002
对比例1	0.0018	0.41	0.54	0.002	0.0015	0.36	0.009	0.002

表2成品磁性能

由表2可以看出，化学成分如表1、以本发明制出的电工钢在低磁场下比对比例1磁感低，高磁场下比对比例1磁感高，矫顽力大，由此可以看出，实施例1的电工钢在低磁感下能耗较低。

实施例2

实验室铸坯化学成分（质量百分比％）为C：0.0024%，Si：0.90%，Mn：0.26%，P：0.010%，Al：0.30%，S：0.0016％，N：0.023％，Ti：0.0017%，1.45≤Si+3Al≤1.95%，C+N+S≤0.0065%，其余为Fe和不可避免的杂质（见表3中的实施例2）。将实施例2成分的铸坯加热至1100℃，保温30min，热轧7道次轧制，终轧温度830℃，热轧后层流冷却，卷取温度545℃，酸洗后进行5道次冷轧，冷轧成品厚度0.5mm，连续退火炉中退火，氢气所占体积比为30%，退火温度810℃，走带速度105m/min，涂层后制得成品钢带，测得成品钢带磁性能见表4中的实施例2。

对比例2

将表3中的对比例2传统50W800成分采用传统提高磁性能方法生产，即采用传统成分，工艺上提高卷取温度和退火温度来获得较好的成品磁性能。将满足对比例2成分的铸坯加热至1100℃，保温30min，热轧时7道次轧制，终轧温度820℃，卷取温度710℃，酸洗后进行5道次冷轧，冷轧成品厚度0.5mm；连续退火炉中退火，氢气所占体积比30%，退火温度830℃，走带速度100m/min；涂层后制得成品钢带，测得成品钢带磁性能见表4中的对比例2。

实施例2和对比例2成品钢带磁性能检测均采用环形试样叠片检测，试样内径32mm，外径40mm，叠片厚度4.5-5mm，次级线圈15圈，初级线圈120圈。具体性能见表4。

表3实验钢铸坯的化学成分（％）

编号	C	Si	Mn	S	N	Al	P	Ti
									实施例2	0.0024	0.90	0.26	0.0016	0.0023	0.3	0.01	0.0017
对比例2	0.0019	0.45	0.55	0.002	0.0025	0.3	0.009	0.0016

表4成品磁性能

由表4可以看出，化学成分如表3、以本发明制出的电工钢在低磁场下比对比例2磁感低，高磁场下比对比例2磁感高，且矫顽力大。由此可以看出，实施例2的电工钢在低磁感下能耗较低。

实施例3

实验室铸坯化学成分（质量百分比％）为C：0.0015%，Si：0.75%，Mn：0.33%，P：0.012%，Al：0.25%，S：0.0026％，N：0.022％，Ti：0.0012%，1.45≤Si+3Al≤1.95%，C+N+S≤0.0065%，其余为Fe和不可避免的杂质（见表5中的实施例3）。将实施例3成分的铸坯加热至1000℃，保温30min，热轧7道次轧制，终轧温度840℃，热轧后层流冷却，卷取温度560℃，酸洗后进行5道次冷轧，冷轧成品厚度0.5mm，连续退火炉中退火，氢气所占体积比为30%，退火温度825℃，走带速度115m/min，涂层后制得成品钢带，测得成品钢带磁性能见表6中的实施例3。

对比例3

将表5中的对比例3传统50W800成分采用传统提高磁性能方法生产，即采用传统成分，工艺上提高卷取温度和退火温度来获得较好的成品磁性能。将满足对比例3成分的铸坯加热至1000℃，保温30min，热轧时7道次轧制，终轧温度800℃，卷取温度690℃，酸洗后进行5道次冷轧，冷轧成品厚度0.5mm；连续退火炉中退火，氢气所占体积比30%，退火温度830 ℃，走带速度100m/min；涂层后制得成品钢带，测得成品钢带磁性能见表6中的对比例3。

实施例3和对比例3成品钢带磁性能检测均采用环形试样叠片检测，试样内径32mm，外径40mm，叠片厚度4.5-5mm，次级线圈15圈，初级线圈120圈。具体性能见表6。

表5实验钢铸坯的化学成分（％）

编号	C	Si	Mn	S	N	Al	P	Ti
									实施例3	0.0015	0.75	0.33	0.0026	0.0022	0.25	0.012	0.0012
对比例3	0.0025	0.50	0.56	0.0019	0.0017	0.33	0.008	0.0010

表6成品磁性能

由表6可以看出，化学成分如表5、以本发明制出的电工钢在低磁场下比对比例3磁感低，高磁场下比对比例3磁感高，且矫顽力大，由此可以看出，实施例3的电工钢在低磁感下能耗较低。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种生产电工钢的制备方法，所述电工钢的化学成分质量百分比为：

C≤0.003％，Si0.7-0.9％，Mn0.25-0.35％，P0.010-0.012％，Al0.2-0.4％，S≤0.003％，N≤0.003％，Ti≤0.002％，1.45≤Si+3Al≤1.95％，C+N+S≤0.0065％，其余为Fe和不可避免的杂质，

其特征在于，包括：

将所述化学成分的铸坯作为热轧原料；

将所述热轧钢带进行连续酸洗、冷轧制成冷轧钢带；

将所述冷轧钢带进行退火后涂层，制成成品钢带，所述退火过程在连续退火炉中进行，保护气为氢氮混合保护气；所述氢氮混合保护气中氢气的体积百分比为25-35％，所述退火温度为790-820℃，钢带退火时走带速度100-115m/min。

2.如权利要求1所述电工钢的制备方法，其特征在于：所述热轧过程中的铸坯加热温度为1080-1120℃、保温时间为20-40分钟、终轧温度为815-850℃、以及热轧钢带取卷温度为530-570℃；所述热轧过程为7道次轧制。

3.如权利要求2所述电工钢的制备方法，其特征在于:所述热轧过程中的保温时间为25-35分钟、终轧温度为820-840℃、以及热轧钢带取卷温度为540-560℃。

4.如权利要求1所述电工钢的制备方法，其特征在于:所述热轧钢带进行连续酸洗的酸液温度为80-100℃。

5.如权利要求1所述电工钢的制备方法，其特征在于:所述冷轧过程为5道次轧制；所述冷轧钢带的厚度为0.5mm。