CN104136636B - 用于制备具有高水平冷轧收缩率的晶粒取向的磁性片材的方法 - Google Patents

用于制备具有高水平冷轧收缩率的晶粒取向的磁性片材的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104136636B
CN104136636B CN201280059727.6A CN201280059727A CN104136636B CN 104136636 B CN104136636 B CN 104136636B CN 201280059727 A CN201280059727 A CN 201280059727A CN 104136636 B CN104136636 B CN 104136636B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cold rolling
rolling
cold
band
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280059727.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104136636A (zh
Inventor
S·扶隽纳提
S·齐卡利
G·阿比鲁齐斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Material Development Center Corp
Original Assignee
Material Development Center Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Material Development Center Corp filed Critical Material Development Center Corp
Publication of CN104136636A publication Critical patent/CN104136636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104136636B publication Critical patent/CN104136636B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1233—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
    • C21D8/1211—Rapid solidification; Thin strip casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1222—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1261—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1266—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest between cold rolling steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

用于制备晶粒取向的Fe-Si片材的方法，该片材具有优异的磁性特征且用于制造电子器件，其中热轧带材的厚度(≥3.5毫米)和总冷收缩率(90-98％)高于已知的方法，且其中在冷轧之前没有安排热轧带材退火。

Description

用于制备具有高水平冷轧收缩率的晶粒取向的磁性片材的方法
本发明涉及用于制备晶粒取向的Fe-Si片材的方法，该片材具有优异的磁性特征，可用于制造电子器件。
众所周知，磁性晶粒取向片材主要用于制造电气变压器芯体。
市售的产品以它们的磁性性质为基准来分类(如根据UNIEN10107规定所定义)。
这种磁性特征与显示各向异性晶体织构({110}<001>)的特殊产品晶体结构和宏观的晶粒粒径(从纳米到厘米)相关。
为了获得这种结构，必须实施特别长的、复杂的和非常昂贵的工业制造周期，还需要高度的工艺控制。对于所有等级的产品，但特别是对于厚度更薄(即，＜0.30mm)和B800更高的产品而言，物理和磁性加工产率都是特别关键的参数，对产品成本有积极影响。
为了在最终片材中获得极强的高斯(Goss)织构，所有用于制造晶粒取向的磁性片材的现有技术都利用相同的冶金学策略，即通过第二和/或离析相分布辅助的用于二次取向重结晶的方法。为了在最终退火步骤中控制(减缓)晶粒边界运动，通过解决取向选择性二次重结晶方法，非金属第二相和离析剂起着关键作用。
例如，如EP0125653,EP098324,EP0411356所述，抑制元素主要是硫化锰和氮化铝(MnS+AlN)。
但是，上述技术导致了不足，该不足来自板坯微结构的延续，表现为在固化过程中产生大晶粒。
这些晶粒，因为由合金硅出现而导致的晶粒边界移动性降低，在加工中阻止了完全的重结晶，导致微结构的异质性(homogeneity)，这又导致在最终产品中出现一些区域，在这些区域中，晶粒是精细的且没有进行正确的二次结晶(所述的条纹)，因此导致磁性特征受到破坏。
最近开发了致力于具有更加紧凑、灵活和进一步降低成本的生产方法的新颖钢浇铸技术。优选地用于制备变压器片材的一种创新性技术是薄板坯浇铸，其特征在于把长片直接连续地浇铸成常规坯条(blankbar)的典型厚度，并通过连续地依次结合以下过程而非常适于直接轧制方法的实施方式：板坯浇铸，从连续隧道炉通过以加热浇铸的片，以及精轧以卷绕带材。以降低的厚度浇铸限制了为热轧施加的机械变形的总量，这又导致上述缺陷的发生率升高。未重结晶区域的存留是以薄板坯为起点的制造技术涉及的主要问题之一。
通过第一热轧和随后的第二冷轧来使厚度从浇铸的板坯或锭料的厚度减小至薄带材(最终产品)的厚度，热收缩率范围是90％-99％且一般地具有更低的冷收缩率总量(85-90％)，这对基于板坯或锭料浇铸来工业生产晶粒取向的磁性片材的所有技术都是相同的。
对于在例如特别的热轧条件的基础上制备所述钢材，为了改善带材热重结晶的量和均匀性，已经提出了许多技术。在最新的一些方法中，例如在WO2010/057913中描述了一种方法，它是在从成坯到最终轧制的时间范围内，根据坯条的温度调节温度和成坯降低级别，由此热轧板坯。在US2008/0216985A1中描述了通过在精轧机组的第一机架施加高变形率来进行带材热制造的特殊周期。在EP2147127中，描述了热轧方法，其中轧制之前浇铸的板坯不必加热，且在低于板坯芯的温度下实施第一热轧步骤。
根据本发明，当在没有带材热退火的情况下施加冷变形时，获得特别的微结构带材均匀性，因此避免了退火的冷轧钢中因晶粒尺寸异质性导致的不足，并避免了在最终产品中存在条纹。
此外，如本领域普通技术人员所熟知，尽管认为初步冷轧处理是必需的，该初步冷轧是出于表面调理的目的，通过连续的表面喷砂加工和/或酸洗进行，以便从带材表面除去因热轧导致的垢/氧化材料，但是在生产周期中省去带材热退火步骤首先代表降低制造成本(即能耗成本、生产效率和物理产率升高)的机会，这在任何可能的时候都可付诸实施。通常，在涉及带材热退火的方法中，两种加工过程(退火和酸洗连续生产线)都是在相同生产线上实施的。
本发明的目的是用于制造晶粒取向的磁性片材的创新方法，且旨在解决现有制造方法对产品质量特征以及磁性和物理产率(magneticandphysicalyields)的负面影响的问题，这种问题是因对所述产品而言常见的热轧带材中的不完全的和异质的重结晶造成的。
与现有技术描述的不同，本发明提出了一种制造周期，该制造周期基于热轧带材>3.5毫米的厚度和从热带材到最终产品厚度的非常高的总冷收缩率(>90％)，但不在轧制的钢材上施加热退火。所述周期产生非常多的变形网状缺陷，最高至临界极限密度，由此在后续的带材退火中，激活非常均匀的轧制钢结构的重结晶过程。本发明的方法的发明人已经能够证明，为了以有效和可靠的方式达到所述结果，把冷变形量细分成通过中间退火步骤隔开的许多步骤是不够的，而必须把热带材厚度增加至超过3.5毫米且施加高于90％的总冷收缩率且无热带材退火。
这种方法对于以固化尺寸为起点的总收缩率受到限制(如对于薄板坯)的技术特别有效，且在任何情况下，所述方法允许生产具有优异特征且具有比常规方法更高的定性产率(qualitativeyield)的磁性片材。
通常，为了制造晶粒取向的片材而制备具有2.0毫米-2.5毫米厚度的受热带材；事实上，通常认为在薄厚度轧制钢的工业制造方法中，限制待施加的冷收缩率是有利的，这是因为明显的加工成本原因(趋势是向着制备更薄厚度的热带材，对电气钢材的制造也是这样EP1662010A1)。在JP60059045和JP6207220中，清楚地描述了为了制造具有优异磁性特征的超薄板(厚度≤0.25毫米)而施加特别的冷收缩率，由此得到最大厚度约3毫米的热带材。
与总体趋势相反，本发明涉及制备具有厚度明显高于这些材料通常具有的厚度的热带材。事实上，发明人已经能够通过一组实验证实，这样做可使最终产品获得更好和更可靠的磁性特征。这种结果可能是具有最终厚度的退火半成品的更加均匀的微结构带来的。作为本发明的进一步的目标，发明人提出了可进一步降低制造成本的具体工艺变量，它基于对高厚度带材的热处理，所述处理涉及带材展开，通过一个或更多个在线轧制机架的冷变形，变形的带材的退火，可能的进一步通过一个或更多个轧制机架在线冷轧带材，以及随后再次卷绕带材以便送到后续的加工步骤。上述把冷轧和退火分开可以大幅降低制造成本，从而提出的方法比目前使用的方法更加经济，同时确保最高的产品质量。
根据本发明，已经有可能确定根据现有技术无法得知的具体加工条件，可以获得具有优异磁性特征的产品，确保最终结果的高度可靠性，以及产品功能特征和高生产产率的优异稳定性。
本发明的目的是一种用于制备晶粒取向的磁性钢的方法，其中硅钢被浇铸、固化，并依次进行可能的加热、热轧、冷轧、退火，其中：
-以重量％计，钢的化学组成如下：
Si为2.0％-5.0％、C最高达0.1％、S为0.004％-0.040％、Cu最高达0.4％、Mn最高达0.5％、Cu+Mn最高达0.5％、可能的N为0.0030％-0.0120％、可能的Al为0.0100％-0.0600％、余量的Fe和不可避免的杂质；
-把所述钢固化成厚度大于或等于20毫米的板坯或锭料，并在1350-800℃温度下热轧，获得3.5–12.0毫米厚的热轧带材；
-不退火，对热轧带材进行冷轧，总收缩率为90％-98％，冷轧根据下述方案实施：
(1)第一冷轧，收缩率为20％-60％，且温度为30℃-300℃，
(2)在800℃-1150℃的温度下退火30秒-900秒，
(3)在一个或更多步骤中的第二冷轧，直到最终厚度，收缩率为70％-93％，且可能在800℃-1150℃的温度下退火30秒-900秒。
在根据本发明的方法的一种实施方式中，对热轧带材在线和连续地进行下述处理：通过一个或更多个轧制机架依次进行的单向冷轧，在辊筒之间插入1-8％浓度的水包油乳液作为润滑剂；退火；冷却；以及可能的使用一个或更多个冷轧机架进行的后续冷轧。
在第一冷轧之后，对所述带材进行退火，并随后在900-300℃的温度范围内，从900-800℃以25℃/秒的冷却速率冷却所述带材。
在冷轧至0.15-0.50毫米的最终厚度之后，在一个或更多个退火箱中于受控的气氛下对所述带材连续退火，以发生初级重结晶，从而把所述带材中的碳平均含量值降低到低于0.004％，把带材中的氧平均含量增加至0.020-0.100％的平均值，以及任选地把带材中的氮平均含量增加至达到0.050％的最大值。
在热轧时施加至板坯或锭料形式的固化产品的总热收缩率(T>800℃下)，低于在后续冷轧到最终厚度的冷轧步骤中施加至带材的总冷收缩率(T<300℃)。
根据本发明的钢的化学组成还可包括最高达0.1％的铌+钒+锆+钽+钛+钨中的至少一种；最高达0.4％的铬+镍+钼中的至少一种；最高达0.2％的锡+锑中的至少一种；以及最高达0.01％的铋+镉+锌中的至少一种。
使用直径为150毫米-350毫米的工作筒来实施第一冷轧，带材温度为30-300℃，且施加的具体辊压低于500N/mm2。
使用两个或更多个依次排布的轧制机架，在一个或更多个步骤中于小于或等于180℃的温度下实施第二冷轧。
提出的方法对通过锭料或板坯浇铸制备热带材的所有已知技术都适用，并有优势。具体来说，所述方法对于浇铸薄板坯(最高达100毫米厚)而言具有优势。在这些情况下，事实上已知因为与用更常规厚度(大于100毫米)的浇铸相比，施加至固化板坯直到最终产品的热变形程度有限，热制备的带材的特征在于具有更多升高的、通过正常施加的冷变形程度无法消除的重结晶异质性。
至于为了获得具有最终所需特征的产品而确定本发明所必需的合金元素，将指出下述考虑。
硅含量低于2.0％是不合适的，因为合金具有低电阻率，且在最终退火时因还存在低碳含量而趋于形成奥氏体(austenite)相，但是硅含量高于5％会导致最终产品具有过高的机械脆性，不符合用户要求。
合金碳含量高于0.1％是不合适的，因为最终产品必须包含非常低的碳含量(通常<30ppm)，且最终厚度的片材脱碳所需的时间变得过长。
使用铜和锰在金属基质中形成硫化物，以在所述周期的预定热处理中控制晶粒边界的运动。锰含量大于0.5％、铜等于0.4％或锰+铜大于0.5％是不合适的，因为这导致最终磁性特征的不稳定，可能是在严重异质基质中的离析现象和形成沉淀分布造成的。
使用硫来形成铜和锰的硫化物。硫含量低于0.004％是不合适的，因为不足以沉淀微结构控制所必需的第二相体积分数，导致最终产品的磁性不稳定。含量大于0.040％对这个目标是没有意义的，且可导致离析，对严重异质基质的机械加工性和沉淀分布形成是有害的。
铝以最高达0.060％存在，从而在制造周期中调节氮化物的分布。含量高于所述值时对最终磁性特征是有害的，可能是因为离析现象。合金氮含量要求保护的范围是0.003％-0.0120％。低于0.003％的值对于这个目的是不合适的，且工业上难以获得。使用典型的用于工业钢的制造技术难以获得大于规定范围的含量，且会在带材上产生表面缺陷。
通过要求保护的加工条件引起的增加的重结晶趋势以及增加的最终厚度结构均匀性，允许获得优异的磁性特征，还无需实施在高于180℃下的第二冷轧(所谓的程间老化(interpass-aging)或温轧)。此外，由于第一冷轧和后续的退火，进行第二冷轧的带材的机械性能(延展性)，允许使用非可逆类轧机(高产率的串联轧机机组)来进行该第二冷轧，结果具有制造成本的优势。
根据现有技术，没有直接从以带材形式浇铸开始来工业制备磁性片材，从科学和专利文献可知，对于所述类型的技术来说，主要的冶金和工艺问题之一是制备的带材的高度热脆化，这导致最终产品在后续工业转化过程中出现物理产率方面的严重问题，其中最关键的问题出在冷轧步骤。出于这个原因，科学和专利文献已经提出了解决方案，该解决方案是基于在浇铸带材的同时施加显著级别的热变形，由此限制冷轧之前轧制带材的厚度。如果且当解决了上述与制造厚度不低于3.5毫米的直接固化和热轧带材相关的问题，那么本发明的作者认为，所提出的方法还可优选地用于带材浇铸技术。
到目前为止已经从总体上描述了本发明，下面将根据本发明的优选的实施方式，通过说明性而非限制性的实施例来描述本发明，从而更好地理解本发明的范围、特点、优势和应用特征。
实施例1
已经制备了如表1所示的具有不同组成的3种合金。从所述合金获得40毫米厚的实验板坯。
所有这些板坯都已根据下述步骤进行热轧：加热到1360℃，并在该温度下保持15分钟，然后热轧至6.0毫米厚度。
然后，使用5％油包水乳液作为润滑剂，把所述热轧的板坯冷轧成2.2毫米厚度，在1000℃下连续地退火30秒，风冷至900℃，并随后在15秒内水冷至300℃，最终再次风冷至室温。然后，把这样制备的轧制板坯冷轧至0.3毫米厚度，总冷收缩率为95％，然后在脱碳气氛中于850℃下退火300秒，使碳含量降低到低于0.003％，氧平均含量增加到约0.08％。然后，在轧制板坯上施加基于MgO的退火隔离物，并实施静态退火直到1210℃。
表1
合金％ Si C Mn Cu Mn+Cu S Al N
A 2.05 0.01 0.07 0.09 0.16 0.038
B 3.90 0.05 0.10 0.30 0.40 0.016
C 3.20 0.05 0.20 0.10 0.30 0.004 0.028 0.008
表2中报道了对根据本发明方法制备的3种不同实验合金样品所测的磁性特征。(B800是在施加800安培/米电场时以特斯拉(Tesla)为单位的磁场感应强度，P17是在1.7特斯拉工作磁场感应强度下的磁性损失，用瓦特(Watt)/千克表示，GS是最终产品的晶粒尺寸(表面)的平均值。)
表2
合金 B800 P17 GS
特斯拉 W/Kg(50Hz) Mm2
A 1.98 1.15 19
B 1.89 0.94 14
C 1.94 0.95 210
实施例2
以50毫米厚的板坯形式固化包括硅3.2％、碳0.05％、锰0.23％、铜0.15％、铝0.032％、硫0.01％、氮0.0081％、钛0.003％、铌0.002％、锆0.001％、锡0.092％、铬0.032％、镍0.012％、钼0.010％的合金，并根据表3的方案，把一组制备的样品在1120℃下加热约20分钟，并以不同的厚度热轧；接着用可逆轧机冷轧所述样品，使用2％的油包水乳液作为润滑剂，表3中报道了各次测试中所用的平均中间厚度值。然后，这样制备的所有轧制板坯在干燥氮气气氛中于1100℃下进行90秒中间退火，然后风冷至860℃，并随后在12-18秒内从860℃水退火到300℃。然后，把退火的轧制板坯再次冷轧，达到最终厚度(总冷RR指总冷收缩率)；各测试中使用的厚度和收缩率见表3。然后，把最终厚度的各轧制板坯进行脱碳和氮化处理，从而把碳含量降低到低于0.003％，且在片材中引入的氮量为0.0150％-0.024％。处理结束时，所有片材的氧含量都为0.075％-0.0950％。处理结束时，在所有片材上施加基于MgO的退火隔离物，并实施静态退火直到1210℃。所得结果见表3。从所述数据清楚地知道，通过采用本发明的教导，能获得具有优异磁性特征的产品。
表3
实施例3
把在前一实施例所述测试中使用的几种50毫米厚的合金板坯在1200℃下退火20分钟，并随后热轧到5毫米厚度。然后，根据表4所示的方案，把这样制备的轧制板坯冷轧到2.5毫米厚度，并在保温温度T1下进行不同的热处理，可能具有后续的第二保温温度T2(双保温)，还有起始加速冷却温度T3以及在T3到300℃温度范围的加工时间tq。然后，把退火的轧制板坯冷轧到0.30毫米厚度，并随后进行脱碳和氮化退火步骤。对于所有的测试，碳含量被降低到低于0.003％，且所有样品片材中引入的氮的量为0.020％-0.025％。对于所有的片材，处理结束时，测得的氧含量为约0.08％。处理结束时，在所有片材上施加基于MgO的退火隔离物，且实施静态退火直到1180℃。所得结果见表4(在该表中，CR指冷轧，RR指收缩率，周期指周期，tq指冷却时间)。
表4
实施例4
以200毫米厚板坯的形式固化包括硅3.1％、碳0.073％、锰0.076％、铜0.090％、硫0.028％、钛0.002％、铌0.001％、钨0.002％、锡0.100％、铬0.012％、镍0.010％、钼0.009％的合金，且将制备的一组样品在1400℃下加热约30分钟并轧制成6毫米厚度。使用实验设备，以连续的顺序把这样制备的热轧板坯进行一组冷轧和退火步骤。连续进行的处理顺序见表5。具体来说，顺序加工的特征在于两个冷轧通道，且使用7％润滑油包水乳液，把轧制片材的厚度从4毫米降低到1.8毫米；然后是在980℃下退火30秒的步骤(T1)，风冷到850℃(T3)并在16秒(tq)内从850℃水冷到300℃；然后是快速依次在4通道中从1.8毫米到0.35毫米厚度的第二冷轧步骤。
表5
从具有相同热量的8件热轧片材开始，重复上述顺序。
然后，把这样制备的所有冷轧片材在脱碳气氛中于850℃下退火300秒，把碳含量降低到低于0.003％，把氧平均含量增加到约0.08％。然后，在所有片材上施加基于MgO的退火隔离物，且实施静态退火直到1210℃。在该过程结束时，根据常用的标准规则表征了最终片材的磁性特征，所得结果见表6。制备的片材显示出优异、稳定和可靠的磁性质量。
表6
B800 P17
样品 特斯拉 W/Kg
1 1，94 0，98
2 1，94 0，97
3 1，93 0,99
4 1，94 0，97
5 1，94 0，97
6 1，94 0，98
7 1，93 0，98
8 1，94 0，97
实施例5
以225毫米厚板坯的形式固化包括硅2.1％、碳0.04％、锰0.10％、铜0.10％、铝0.022％、硫0.02％、氮0.010％、钛0.003％、铌0.001％、锡0.015％、铋0.005的合金，且将制备的一组物品在1420℃下加热约20分钟，在1310℃-920℃的温度范围中热轧到4毫米厚度；把一组(5个样品)制备的热带材在氮气气氛中于1100℃下退火120秒，并随后冷轧到2.3毫米厚度，同时冷轧另一组(另外5个样品)带材但没有带材热退火。然后，这样制备的所有片材在干燥氮气气氛中于1130℃下进行90秒的中间退火，然后风冷至870℃，接着在12-18秒内从870℃水退火到300℃。然后，把退火的轧制片材再次冷轧到0.27毫米厚度。然后，把最终厚度的所有轧制片材在75％H2-25％N2加湿气氛中于850℃下快速脱碳处理150秒，pdr等于69℃。处理结束时，在所有片材上施加基于MgO的退火隔离物，且实施静态退火直到1210℃。
所得结果见表7。
表7

Claims (7)

1.一种用于制备晶粒取向的磁性带材的方法，其中硅钢被浇铸、固化，且依次进行任选的加热、热轧、冷轧、退火，所述方法的特征在于：
-以重量％计，所述钢的组成包括：Si2.0％-5.0％、C最高达0.1％、S0.004％-0.040％、Cu最高达0.4％、Mn最高达0.5％、Cu+Mn最高达0.5％、任选的N0.0030％-0.0120％、任选的Al0.0100％-0.0600％，以及任选的最高达0.1％的铌+钒+锆+钽+钛+钨中的至少一种；最高达0.4％的铬+镍+钼中的至少一种；最高达0.2％的锡+锑中的至少一种；以及最高达0.01％的铋+镉+锌中的至少一种，其余的是Fe和不可避免的杂质；
-把所述钢固化成厚度大于或等于20毫米的板坯或锭料形式的固化产品，并在1350–800℃的温度范围内热轧，得到厚度在3.5毫米和12.0毫米之间的热轧片材，
-不经退火，对这样获得的所述热轧片材进行冷轧，其中总收缩率不低于90％且不高于98％，所述冷轧通过下述顺序来进行：
(1)第一冷轧，收缩率为20％和60％之间，且温度范围在30℃和300℃之间；
(2)在800℃-1150℃的温度下退火30秒-900秒；
(3)在一个或更多个阶段中进行第二冷轧，直到最终厚度，收缩率在70％和93％之间，任选地在800℃-1150℃的温度下退火30秒-900秒。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对第一冷轧之后的所述带材进行退火，然后在900-300℃的温度范围内以大于25℃/秒的冷却速率从900和800℃之间的起始温度冷却所述带材。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在一个或更多个受控气氛退火室中，对冷轧到0.15和0.50毫米之间的最终厚度的所述带材进行连续退火，以促成初级重结晶退火，从而将所述带材中碳平均含量值降低到低于0.004％，把所述带材中氧平均含量增加至0.020％和0.100％之间的值，以及任选地把所述带材中氮平均含量增加至最高达最大值0.050％。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在热轧时施加至板坯或锭料形式的所述固化产品的T>800℃总热轧收缩率低于在后续冷轧到最终厚度时施加至所述带材的T<300℃总冷轧收缩率。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用直径为150毫米和350毫米之间的工作辊实施第一冷轧，且所述带材的温度在30和300℃之间，对该带材施加的张力小于500牛/毫米2。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在小于或等于180℃的温度下，在一个或更多个阶段中实施所述第二冷轧。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过两个或更多个不可逆轧制机架依次实施第二冷轧。
CN201280059727.6A 2011-10-05 2012-10-03 用于制备具有高水平冷轧收缩率的晶粒取向的磁性片材的方法 Active CN104136636B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITRM2011A000528 2011-10-05
IT000528A ITRM20110528A1 (it) 2011-10-05 2011-10-05 Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato con alto grado di riduzione a freddo.
PCT/IT2012/000305 WO2013051042A1 (en) 2011-10-05 2012-10-03 Process for the production of grain-oriented magnetic sheet with a high level of cold reduction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104136636A CN104136636A (zh) 2014-11-05
CN104136636B true CN104136636B (zh) 2016-04-20

Family

ID=45420823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280059727.6A Active CN104136636B (zh) 2011-10-05 2012-10-03 用于制备具有高水平冷轧收缩率的晶粒取向的磁性片材的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9828649B2 (zh)
EP (1) EP2764128B1 (zh)
KR (2) KR102111433B1 (zh)
CN (1) CN104136636B (zh)
IT (1) ITRM20110528A1 (zh)
PL (1) PL2764128T3 (zh)
RU (1) RU2618992C2 (zh)
WO (1) WO2013051042A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6041110B2 (ja) * 2014-03-17 2016-12-07 Ｊｆｅスチール株式会社 鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法
US20160108488A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Sms Siemag Ag Process for producing grain-oriented electrical steel strip and grain-oriented electrical steel strip obtained according to said process
KR102249920B1 (ko) * 2018-09-27 2021-05-07 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그의 제조방법
JP7392849B2 (ja) * 2021-01-28 2023-12-06 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法および電磁鋼板製造用圧延設備
CN114807559B (zh) * 2022-05-09 2023-07-18 国网智能电网研究院有限公司 一种低损耗低磁致伸缩取向硅钢材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0709470A1 (en) * 1993-11-09 1996-05-01 Pohang Iron & Steel Co., Ltd. Production method of directional electromagnetic steel sheet of low temperature slab heating system
DE10060950A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-27 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren zum Erzeugen von kornorientiertem Elektroblech

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473416A (en) 1982-07-08 1984-09-25 Nippon Steel Corporation Process for producing aluminum-bearing grain-oriented silicon steel strip
JPS59208020A (ja) 1983-05-12 1984-11-26 Nippon Steel Corp 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法
JPS6059045A (ja) 1983-09-10 1985-04-05 Nippon Steel Corp 鉄損値の少ない一方向性珪素鋼板の製造方法
DE69023291T2 (de) 1989-07-12 1996-04-04 Nippon Steel Corp Verfahren zum Herstellen kornorientierter Elektrobleche aus Stangguss durch Warmwalzen.
JP2680519B2 (ja) 1993-01-08 1997-11-19 新日本製鐵株式会社 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法
RU2137849C1 (ru) * 1996-08-07 1999-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭСТА" Способ производства анизотропной электротехнической стали
IT1316029B1 (it) * 2000-12-18 2003-03-26 Acciai Speciali Terni Spa Processo per la produzione di acciaio magnetico a grano orientato.
JP4203238B2 (ja) 2001-12-03 2008-12-24 新日本製鐵株式会社 一方向性電磁鋼板の製造方法
RS51272B (sr) 2004-11-24 2010-12-31 Giovanni Arvedi Toplo valjane magnetne čelične trake posebno pogodne za proizvodnju elektromagnetnih slojevitih paketa
SI1752548T1 (sl) * 2005-08-03 2016-09-30 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Metoda za proizvodnjo magnetnega zrnato usmerjenega jeklenega traku
PL1752549T3 (pl) 2005-08-03 2017-08-31 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Sposób wytwarzania taśmy elektrotechnicznej o zorientowanych ziarnach
RU2398894C1 (ru) * 2006-06-16 2010-09-10 Ниппон Стил Корпорейшн Лист высокопрочной электротехнической стали и способ его производства
JP5119710B2 (ja) * 2007-03-28 2013-01-16 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法
ITRM20070218A1 (it) 2007-04-18 2008-10-19 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato
IT1396714B1 (it) 2008-11-18 2012-12-14 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato a partire da bramma sottile.
WO2011063934A1 (en) 2009-11-25 2011-06-03 Tata Steel Ijmuiden B.V. Process to manufacture grain-oriented electrical steel strip and grain-oriented electrical steel produced thereby

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0709470A1 (en) * 1993-11-09 1996-05-01 Pohang Iron & Steel Co., Ltd. Production method of directional electromagnetic steel sheet of low temperature slab heating system
DE10060950A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-27 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren zum Erzeugen von kornorientiertem Elektroblech

Also Published As

Publication number Publication date
EP2764128A1 (en) 2014-08-13
KR20140089533A (ko) 2014-07-15
ITRM20110528A1 (it) 2013-04-06
KR102111433B1 (ko) 2020-05-18
PL2764128T3 (pl) 2016-12-30
RU2014117655A (ru) 2015-11-10
KR20190071835A (ko) 2019-06-24
WO2013051042A1 (en) 2013-04-11
US20140311629A1 (en) 2014-10-23
RU2618992C2 (ru) 2017-05-11
US9828649B2 (en) 2017-11-28
WO2013051042A8 (en) 2014-09-12
CN104136636A (zh) 2014-11-05
EP2764128B1 (en) 2016-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102686751B (zh) 制造晶粒取向电工钢带材的方法及由此制得的晶粒取向电工钢
EP2147127B1 (en) Process for the production of a grain oriented magnetic strip
US10337080B2 (en) Process for the production of grain non-oriented electric steel strip, with an high degree of cold reduction
CN104404396B (zh) 一种无需常化的高磁感无取向硅钢及用薄板坯生产方法
CN104136636B (zh) 用于制备具有高水平冷轧收缩率的晶粒取向的磁性片材的方法
EP3333271B1 (en) Method for manufacturing non-oriented electromagnetic steel sheet with excellent magnetic properties
CN104937118A (zh) 磁特性优异的半工艺无取向性电磁钢板的制造方法
US20150013850A1 (en) Electrical steel sheet
RU2014104074A (ru) Способ производства плоского проката из электростали с ориентированной зернистой структурой для применения в электротехнической промышленности
CN107723591A (zh) 一种新能源汽车驱动电机用冷轧无取向电工钢及其生产方法
CN103305748A (zh) 一种无取向电工钢板及其制造方法
CN115315536A (zh) 无取向性电磁钢板、铁芯、冷轧钢板、无取向性电磁钢板的制造方法及冷轧钢板的制造方法
EP3901311A1 (en) Oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
CN110468352A (zh) 一种无取向硅钢及其生产方法
TW202039871A (zh) 無方向性電磁鋼板的製造方法
US10240220B2 (en) Electrical steel processing without a post cold-rolling intermediate anneal
CN104726662A (zh) 取向电工钢板及其制造方法
CN109182907B (zh) 一种无头轧制生产半工艺无取向电工钢的方法
CN112752623A (zh) 方向性电磁钢板的制造方法和冷轧设备
JP6146582B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
EP4159336A1 (en) Grain-oriented electromagnetic steel sheet production method and equipment line
JP7392849B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法および電磁鋼板製造用圧延設備
JPH06192731A (ja) 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法
EP4353850A1 (en) Method for manufacturing oriented electromagnetic steel sheet and rolling equipment for manufacturing oriented electromagnetic steel sheet
EP4159335A1 (en) Method for producing grain-oriented electromagnetic steel sheet

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant