CN103667966B - 一种高硬度低损耗电工钢的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硬度低损耗电工钢的制备方法，该电工钢各化学成分质量百分比为：C0.003-0.006、Si0.6-1.2、Cr2.4-3.6、Mn0.8-1.6、Als0.4-0.8、Co0.2-0.5、Ni0.05-0.15、Sn0.1-0.3、Nb0.04-0.07、Be0.02-0.04、Sc0.015-0.025、Ce0.01-0.02、Tb0.005-0.015、P≤0.03、S≤0.01，余量为铁及不可避免的杂质。本发明通过添加适当比例的Cr、Sn、Nb、Be等元素，可以确保热轧、冷轧、退火后钢板的硬度足够高，且不影响钢板的磁学性能以及其它力学性能，完全满足了汽车电机用电工钢的强度、硬度、延伸率、磁通量以及铁损耗的性能要求，应用前景非常广阔。

Description

一种高硬度低损耗电工钢的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高硬度低损耗电工钢的制备方法，属于金属材料加工与成型技术领域。
背景技术
随着我国汽车工业的迅速发展以及汽车电机的高频化方向发展，对电机铁芯使用的电工钢的综合性能要求越来越高，不仅要求具有良好的强度、硬度和加工性能，还需要具有高磁感和低铁损。目前国内普通电工钢材料因硬度不够的缺陷无法满足汽车电机电用钢的质量要求。因此，急需开发一种综合性能优异的高硬度低损耗电工钢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高硬度低损耗电工钢的制备方法，以满足汽车电机电用钢的性能要求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高硬度低损耗电工钢的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）按照洁净钢工艺进行冶炼，控制钢水最终化学成分质量百分比为：C0.003-0.006、Si0.6-1.2、Cr2.4-3.6、Mn0.8-1.6、Als0.4-0.8、Co0.2-0.5、Ni0.05-0.15、Sn0.1-0.3、Nb0.04-0.07、Be0.02-0.04、Sc0.015-0.025、Ce0.01-0.02、Tb0.005-0.015、P≤0.03、S≤0.01，余量为铁及不可避免的杂质，并连铸成厚度为150-200mm的板坯；
（2）将连铸板坯以120-150℃/h升温至260-290℃，保温5-10h，再以180-240℃/h升温至720-760℃，保温2-4h，然后以250-300℃/h降温至180-240℃，保温5-10h，再以120-150℃/h升温至510-540℃，保温3-6h，再以160-220℃/h升温至850-880℃，保温2-3h，然后以140-180℃/h降温至480-520℃，保温3-5h，再以250-300℃/h升温至1080-1140℃，保温2-3h，然后进行连续粗轧，经4-6道次轧制成厚度为15-25mm的粗轧板；
（3）将粗轧板表面清理后放入0-5℃冰盐水中降温至50℃以下，然后以200-250℃/h升温至420-440℃,保温4-6h,再以120-160℃/h升温至680-720℃,保温3-5h,再以100-150℃/h升温至920-960℃，保温2-3h，然后以200-250℃/h降温至510-550℃,保温3-5h,再以150-200℃/h升温至950-1050℃，保温1-2h，然后进行连续精轧，经2-4道次轧制成厚度为5-10mm的精轧板；
（4）精轧板表面酸洗后进行第一次冷轧,冷轧至厚度为3-5mm后在80%H2+20%N2保护气氛下以250-300℃/h升温至550-600℃，保温2-4h，再以120-160℃/h降温至240-280℃，保温5-8h，然后以100-150℃/h升温至480-520℃，保温3-6h，再以150-200℃/h升温至820-860℃，保温2-3h，然后以300-350℃/h降温至150-180℃，保温5-10h，空冷至室温，然后进行第二次冷轧，冷轧至最终板厚为0.3-0.6mm,再在25%H2+75%N2保护气氛下以80-120℃/h升温至220-260℃,保温5-10h，再以100-150℃/h升温至520-560℃,保温3-5h，再以140-180℃/h升温至780-840℃,保温2-3h，然后以120-160℃/h降温至470-510℃，保温4-6h，再以150-200℃/h升温至910-930℃，保温1-2h，然后以320-360℃/h降温至180-220℃，保温5-10h，空冷至室温,涂层，精整即得成品。
本发明的有益效果：
本发明通过添加适当比例的Cr、Sn、Nb、Be等元素，可以确保热轧、冷轧、退火后钢板的硬度足够高，且不影响钢板的磁学性能以及其它力学性能，完全满足了汽车电机用电工钢的强度、硬度、延伸率、磁通量以及铁损耗的性能要求，应用前景非常广阔。
具体实施方式
一种高硬度低损耗电工钢的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）按照洁净钢工艺进行冶炼，控制钢水最终化学成分质量百分比为：C0.003-0.006、Si0.6-1.2、Cr2.4-3.6、Mn0.8-1.6、Als0.4-0.8、Co0.2-0.5、Ni0.05-0.15、Sn0.1-0.3、Nb0.04-0.07、Be0.02-0.04、Sc0.015-0.025、Ce0.01-0.02、Tb0.005-0.015、P≤0.03、S≤0.01，余量为铁及不可避免的杂质，并连铸成厚度为180mm的板坯；
（2）将连铸板坯以140℃/h升温至280℃，保温8h，再以220℃/h升温至740℃，保温3h，然后以280℃/h降温至210℃，保温10h，再以150℃/h升温至530℃，保温3h，再以200℃/h升温至860℃，保温3h，然后以160℃/h降温至480℃，保温5h，再以300℃/h升温至1120℃，保温2h，然后进行连续粗轧，经5道次轧制成厚度为20mm的粗轧板；
（3）将粗轧板表面清理后放入1℃冰盐水中降温至50℃以下，然后以250℃/h升温至430℃,保温5h,再以150℃/h升温至690℃,保温4h,再以120℃/h升温至940℃，保温3h，然后以240℃/h降温至530℃,保温4h,再以180℃/h升温至1050℃，保温1h，然后进行连续精轧，经3道次轧制成厚度为7mm的精轧板；
（4）精轧板表面酸洗后进行第一次冷轧,冷轧至厚度为4mm后在80%H2+20%N2保护气氛下以280℃/h升温至560℃，保温3h，再以150℃/h降温至260℃，保温6h，然后以120℃/h升温至510℃，保温4h，再以180℃/h升温至840℃，保温2h，然后以320℃/h降温至160℃，保温8h，空冷至室温，然后进行第二次冷轧，冷轧至最终板厚为0.4mm,再在25%H2+75%N2保护气氛下以100℃/h升温至240℃,保温7h，再以130℃/h升温至540℃,保温4h，再以160℃/h升温至820℃,保温3h，然后以150℃/h降温至490℃，保温5h，再以180℃/h升温至920℃，保温1h，然后以350℃/h降温至180℃，保温10h，空冷至室温,涂层，精整即得成品。
经检验，成品化学成分为：C0.0042%、Si0.86%、Cr2.89%、Mn1.22%、Als0.65%、Co0.37%、Ni0.096%、Sn0.18%、Nb0.056%、Be0.033%、Sc0.019%、Ce0.014%、Tb0.0091%、P0.023%、S0.0058%，余量为铁及不可避免的杂质，其力学性能为：抗拉强度596Mpa，屈服强度474Mpa，伸长率28.6%，硬度238HV，磁学性能为：B50=1.81T，P15/50=2.67W/kg。

Claims (1)

1.一种高硬度低损耗电工钢的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按照洁净钢工艺进行冶炼，控制钢水最终化学成分质量百分比为：C0.003-0.006、Si0.6-1.2、Cr2.4-3.6、Mn0.8-1.6、Als0.4-0.8、Co0.2-0.5、Ni0.05-0.15、Sn0.1-0.3、Nb0.04-0.07、Be0.02-0.04、Sc0.015-0.025、Ce0.01-0.02、Tb0.005-0.015、P≤0.03、S≤0.01，余量为铁及不可避免的杂质，并连铸成厚度为150-200mm的板坯；
(2)将连铸板坯以120-150℃/h升温至260-290℃，保温5-10h，再以180-240℃/h升温至720-760℃，保温2-4h，然后以250-300℃/h降温至180-240℃，保温5-10h，再以120-150℃/h升温至510-540℃，保温3-6h，再以160-220℃/h升温至850-880℃，保温2-3h，然后以140-180℃/h降温至480-520℃，保温3-5h，再以250-300℃/h升温至1080-1140℃，保温2-3h，然后进行连续粗轧，经4-6道次轧制成厚度为15-25mm的粗轧板；
(3)将粗轧板表面清理后放入0-5℃盐水中降温至50℃以下，然后以200-250℃/h升温至420-440℃,保温4-6h,再以120-160℃/h升温至680-720℃,保温3-5h,再以100-150℃/h升温至920-960℃，保温2-3h，然后以200-250℃/h降温至510-550℃,保温3-5h,再以150-200℃/h升温至950-1050℃，保温1-2h，然后进行连续精轧，经2-4道次轧制成厚度为5-10mm的精轧板；
（4）精轧板表面酸洗后进行第一次冷轧,冷轧至厚度为3-5mm后在80%H2+20%N2保护气氛下以250-300℃/h升温至550-600℃，保温2-4h，再以120-160℃/h降温至240-280℃，保温5-8h，然后以100-150℃/h升温至480-520℃，保温3-6h，再以150-200℃/h升温至820-860℃，保温2-3h，然后以300-350℃/h降温至150-180℃，保温5-10h，空冷至室温，然后进行第二次冷轧，冷轧至最终板厚为0.3-0.6mm,再在25%H2+75%N2保护气氛下以80-120℃/h升温至220-260℃,保温5-10h，再以100-150℃/h升温至520-560℃,保温3-5h，再以140-180℃/h升温至780-840℃,保温2-3h，然后以120-160℃/h降温至470-510℃，保温4-6h，再以150-200℃/h升温至910-930℃，保温1-2h，然后以320-360℃/h降温至180-220℃，保温5-10h，空冷至室温,涂层，精整即得成品。
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