CN103510005B - 一种中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢种按成分冶炼，出钢后钢水连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯；薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1100～1300℃，加热时间为0.2～2.0h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层制成0.5mm厚度的电工钢带成品。该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，通过合理控制钢种成分，结合薄板坯连铸连轧工艺，不需要进行常化处理，即生产出表面无条纹及瓦楞印的中牌号电工钢板，电工钢的生产成本低。同时，本发明得到的中牌号电工钢成品的磁性能优异，其铁损P_？1.5/50≤4.50W/kg，磁感B₅₀₀₀≥1.68T。

Description

一种中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法

技术领域

本发明属于无取向电工钢生产技术领域，具体涉及一种中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法。

背景技术

中牌号冷轧无取向电工硅钢大量用于制造中、小型电机及小型发电机等。这些电器既对电工钢的磁性能要求很高，又对表面质量有很严格的要求。一些高端用户要求中牌号电工钢表面不能有条纹、麻点及瓦楞印等瑕疵。

为满足性能要求，中牌号冷轧无取向电工钢的含Si量一般在1.2～1.8%，少数中牌号电工钢的含Si量可高达2.0%。

在采用薄板坯连铸连轧工艺生产中牌号电工钢时，电工钢成品表面出现条纹及瓦楞印等缺陷的几率较大。

随着国内电工钢市场竞争的日趋激烈，生产表面质量良好的中牌号冷轧无取向电工钢以满足下游用户的严格要求就非常必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用薄板坯连铸连轧工艺，表面质量良好的中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢种按成分冶炼，出钢后钢水连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯；薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1100～1300℃，加热时间为0.2～2.0h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

作为优选方案一，薄板坯的化学成分，按重量百分比计为：C≤0.015，1.2≤Si≤1.5，0.3≤Mn≤0.9，P≤0.04，0.08≤Als≤0.15，S≤0.008，N≤0.006，0.0010≤B≤0.0050,Ti≤0.006，其中P和B含量要求为（P+10*B）≥0.04，其余为Fe及不可避免的杂质。

作为优选方案二，薄板坯的化学成分，按重量百分比计为：C：0.0090，Si：1.30，Mn：0.7，P：0.03，Als：0.10，S：0.0040，N:0.0030，B：0.0025，Ti：0.0030，其余为Fe及不可避免的杂质。

作为优选方案三，薄板坯的化学成分，按重量百分比计为：C：0.0012，Si：1.40，Mn：0.6，P：0.02，ls：A0.08，S：0.0035，N:0.0025，B：0.0030，Ti：0.0020，其余为Fe及不可避免的杂质。

薄板坯热轧的终轧温度在850～920℃，卷取温度在600～690℃。

热轧板酸洗在推拉式酸洗线上用盐酸酸洗，酸洗温度为70～90℃。

热轧板酸洗后冷轧在可逆轧机上进行，5～6道次轧制，冷轧的总压下率在75～80%。

退火在连续退火炉中进行，退火温度为700～890℃，保温时间为1～4min，炉内露点控制在25～40℃。

电工钢带成品的铁损P_1.5/50≤4.50W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.68T。

薄板坯各化学成分的作用如下：

C：钢中的C含量控制在≤0.015%，C是强烈阻碍晶粒长大的元素，引起铁损增加和磁时效，超过0.015%将给连续退火的脱碳带来严重负担。

Si：1.2%≤Si≤1.5%，Si是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素，超过1.5%将使电工钢磁感降低，难以满足B₅₀₀₀≥1.68T的要求，且Si含量超过1.5%将使电工钢成品表面容易出现瓦楞印缺陷；若Si含量小于1.2%，则铁损P_1.5/50将难以满足≤4.50W/kg的要求。

Mn:0.3%≤Mn≤0.9%,Mn不但能够提高钢带的电阻率，降低铁损之作用，而且Mn还改善钢带的冷轧性能，均匀成品钢带的组织。若Mn低于0.3%，电工钢的磁性能不良，且难以发挥Mn扩大奥氏体相区的作用；若Mn高于0.9%，电工钢的冶炼成本增加，经济性不佳。

P:≤0.04%，P对无取向电工钢钢带的脆化作用较大，随着Si+Al含量的升高，这种脆化作用更强；若钢中Si含量超过1.2%时，P含量若超过0.04%将使钢板冷加工性劣化。

Als:0.08%≤Als≤0.15%,Al是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素之一，若低于0.08%，电工钢的磁性能不良，而超过0.15%，电工钢的冶炼成本增加，且Al是铁素体形成元素，当Al量过高，会造成电工钢成品表面出现瓦楞印的缺陷几率增大。

S:0.008%以下，超过0.008%将使MnS等S化物析出量大大增加，强烈阻碍晶粒长大，铁损劣化。

N:0.006%以下，超过0.006%将使AlN等氮化物析出量大大增加，强烈阻碍晶粒长大，铁损劣化。

B：0.0010%≤B≤0.0050%，硼可以氮结合形成BN，从而起到固定钢中N的作用，防止电工钢成品发生磁时效；若B含量小于0.0010%，则难以发挥固定钢中N的作用；若B量大于0.0050%，则会形成其他含硼的化合物，使钢的晶粒细化而对磁性有害。

Ti：小于0.006%，Ti对无取向电工钢的电磁性能影响很大，强烈阻碍晶粒长大，尤其大幅度提高铁损，原则上钢中Ti含量越低越好，但从炼钢成本和可操作性的角度，钢中的Ti含量应控制在0.006%以下。

P+10*B：≥0.04%，若P+10*B＜0.04%,则在热轧过程中，晶粒动态再结晶速率低，从而导致热轧板的带状组织不能消除，最终使电工钢带成品出现瓦楞印缺陷。

本发明的优点在于：本发明采用薄板坯连铸连轧工艺，铸坯不经冷却而直接均热后热轧，生产节奏紧凑、节约热能；通过合理控制钢种成分，结合薄板坯连铸连轧工艺，不需要进行常化处理就消除了热轧板的带状组织，从而生产出了表面无条纹及瓦楞印的中牌号电工钢板，电工钢的生产成本也较低。同时，本发明得到的中牌号电工钢成品的磁性能优异，0.5mm厚度成品钢带铁损P_1.5/50≤4.50W/kg，磁感B₅₀₀₀≥1.68T。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法实施例1得到的中牌号电工钢热轧板的金相组织图。

图2为现有技术中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法得到的中牌号电工钢热轧板的金相组织图。

具体实施方式

下面通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度为65mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1200℃，加热时间为1h；薄板坯再经热轧制成2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火和涂层而制成0.5mm厚度的中牌号电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0090，Si：1.30，Mn：0.7，P：0.03，Als：0.10，S：0.0040，N:0.0030，B：0.0025，Ti：0.0030，其余为Fe及不可避免的杂质；薄板坯热轧的终轧温度为890℃，卷取温度为670；℃热轧板盐酸酸洗温度为85℃；热轧板酸洗后冷轧6道次轧至0.5mm厚度，总压下率为80%；退火温度为870，℃保温时间2.5min，炉内露点为32℃。

经上述工艺制成的中牌号冷轧无取向电工钢板表面没有条纹、瓦楞印等瑕疵，表面质量良好，成品的铁损P_1.5/50为4.15W/kg，磁感B₅₀₀₀为1.72T，磁性能优异。

实施例2

该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度为90mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1230℃，加热时间为0.5h；薄板坯再经热轧制成2.0mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层而制成0.5mm厚度的中牌号电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0012，Si：1.40，Mn：0.6，P：0.02，Als：0.08，S：0.0035，N:0.0025，B：0.0030，Ti：0.0020，其余为Fe及不可避免的杂质；薄板坯热轧的终轧温度为910℃，卷取温度为690；℃热轧板盐酸酸洗温度为80℃；热轧板酸洗后冷轧5道次轧至0.5mm厚度，总压下率为75%；退火温度为820，℃保温时间为1.5min，炉内露点为25℃。

经上述工艺制成的中牌号冷轧无取向电工钢板表面没有条纹、瓦楞印等瑕疵，表面质量良好，成品的铁损P_1.5/50为3.87W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.70T，磁性能优异。

实施例3

该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度为60mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1100℃，加热时间为2.0h；薄板坯再经热轧制成2.1mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层而制成0.5mm厚度的中牌号电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0036，Si：1.38，Mn：0.9，P：0.035，Als：0.10，S：0.0047，N:0.0036，B：0.0020，Ti：0.0039，其余为Fe及不可避免的杂质；薄板坯热轧的终轧温度为920℃，卷取温度为600；℃热轧板盐酸酸洗温度为82℃；热轧板酸洗后冷轧5道次轧至0.5mm厚度，总压下率为76.2%；退火温度为880，℃保温时间为2.0min，炉内露点为31℃。

经上述工艺制成的中牌号冷轧无取向电工钢板表面没有条纹、瓦楞印等瑕疵，表面质量良好，成品的铁损P_1.5/50为4.22W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.69T，磁性能优异。

实施例4

该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度为70mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1130℃，加热时间为1.5h；薄板坯再经热轧制成2.2mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层而制成0.5mm厚度的中牌号电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.015，Si：1.45，Mn：0.4，P：0.04，Als：0.13，S：0.0065，N:0.0034，B：0.0025，Ti：0.0046，其余为Fe及不可避免的杂质；薄板坯热轧的终轧温度为850℃，卷取温度为690℃；热轧板盐酸酸洗温度为75℃；热轧板酸洗后冷轧6道次轧至0.5mm厚度，总压下率为77.3%；退火温度为810℃，保温时间为3.2min，炉内露点为40℃。

经上述工艺制成的中牌号冷轧无取向电工钢板表面没有条纹、瓦楞印等瑕疵，表面质量良好，成品的铁损P_1.5/50为4.05W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.68T，磁性能优异。

实施例5

该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢水连续浇铸成厚度为85mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1300℃，加热时间为0.2h；薄板坯再经热轧制成2.35mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层而制成0.5mm厚度的中牌号电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0025，Si：1.50，Mn：0.5，P：0.03，Als：0.14，S：0.0061，N:0.0054，B：0.0024，Ti：0.0044，其余为Fe及不可避免的杂质；薄板坯热轧的终轧温度为900℃，卷取温度为650℃；热轧板盐酸酸洗温度为79℃；热轧板酸洗后冷轧6道次轧至0.5mm厚度，总压下率为78.7%；退火温度为790℃，保温时间为2.1min，炉内露点为27℃。

经上述工艺制成的中牌号冷轧无取向电工钢板表面没有条纹、瓦楞印等瑕疵，表面质量良好，成品的铁损P1.5/50为3.96W/Kg，磁感B5000为1.69T，磁性能优异。

对比图1和图2，图1为实施例1制备的热轧板，无带状组织，经后续冷轧、退火、涂层，成品表面质量良好，没有条纹、瓦楞印等瑕疵。图2中普通中牌号电工钢（成分中Si：1.4%，Al：0.3%，Mn：0.25%）的热轧板金相组织，有明显的带状组织，经后续冷轧、退火、涂层，成品表面有瓦楞印瑕疵，表面质量较差。

该中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，通过控制钢中的化学成分，并采用合适的生产工艺，获得了表面质量良好的中牌号无取向电工钢产品；制得的电工钢板表面没有条纹及瓦楞印等瑕疵，制造的0.5mm厚度电工钢成品铁损P_1.5/50≤4.50W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.68T。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：钢种按成分冶炼，出钢后钢水连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯；薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1100～1300℃，加热时间为0.2～2.0h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗、冷轧、退火及涂层制成0.5mm厚度的电工钢带成品；

所述薄板坯的化学成分，按重量百分比计为：0.0090≤C≤0.0012，1.2≤Si≤1.5，0.6≤Mn≤0.7，P≤0.04，0.08≤Als≤0.15，S≤0.008，N≤0.006，0.0010≤B≤0.0050,Ti≤0.006，其中P和B含量要求为(P+10*B)≥0.04，其余为Fe及不可避免的杂质；

薄板坯热轧的终轧温度在850～920℃，卷取温度在600～690℃；

热轧板用盐酸酸洗，酸洗温度为70～90℃；

热轧板酸洗后冷轧，5～6道次轧制，冷轧的总压下率在75～80％；

退火在连续退火炉中进行，退火温度为700～890℃，保温时间为1～4min，炉内露点控制在25～40℃。

2.如权利要求1所述的中牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：电工钢带成品的铁损P_1.5/50≤4.50W/kg，磁感B₅₀₀₀≥1.68T。