CN104726796A - 取向电工钢板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明一实施例的取向电工钢板以重量百分比计包含2.0～4.5％的Si、0.001～0.20％的C、3％以下(不包括0％)的Al、0.08％以下(不包括0％)的Mn、0.005％以下(不包括0％)的N、0.05％以下(不包括0％)的S,余量为Fe及其他不可避免的杂质。

Description

取向电工钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种取向电工钢板及其制造方法。

背景技术

取向电工钢板是一种在钢板轧制方向上磁性能非常优异的软磁性材料，因为取向电工钢板形成所谓的高斯织构，其中钢板面的所有晶粒取向为{110}面、并且在轧制方向上的晶体取向平行于＜001＞轴。对通过取向为{110}＜001＞的二次再结晶制造取向电工钢板的技术的研究主要致力于使用强劲的晶粒生长抑制剂形成对{110}＜001＞取向聚集度高的二次再结晶，以确保优异的磁性能。

至今所采用的取向电工钢板的制造方法主要是将AlN、MnS等析出物用作晶粒生长抑制剂引起二次再结晶。

这种将AlN、MnS析出物用作晶粒生长抑制剂的取向电工钢板的制造方法具有能使二次再结晶稳定发生的优点，然而需要使析出物微细且均匀地分布于钢板，以便发挥强劲的晶粒生长抑制效果。

为了使这种微细的析出物均匀地分布，热轧之前要在1300℃以上的高温下对板坯进行长时间加热，以使钢中的粗大析出物固溶，然后在非常短的时间内进行热轧，并在未发生析出的状态下结束热轧。

为此需要大型板坯加热装置，并且需要非常严格地管理热轧和卷取工艺，并使在热轧之后的热轧板退火工艺中固溶的析出物微量析出，以最大限度地抑制析出。

此外，将AlN或者MnS析出物用作晶粒生长抑制剂引起二次再结晶的取向电工钢板的制造方法还存在如下问题：在二次再结晶结束之后，为了除去析出物组分，必须在1200℃的高温下进行长达30小时以上的纯化退火，导致制造工艺变得复杂和成本上升。

虽然有一种取向电工钢板的制造方法，不将AlN、MnS析出物用作晶粒生长抑制剂，而是利用表面能量作为结晶生长驱动力，优先使{110}＜001＞取向晶粒生长，但是要想有效利用表面能量之差，钢板厚度就得薄。

发明内容

本发明一实施例提供一种取向电工钢板。

本发明另一实施例提供一种取向电工钢板的制造方法。

本发明一实施例的取向电工钢板，以重量百分比(％)包含2.0～4.5％的S i、0.001～0.20％的C、3％以下(不包括0％)的Al、0.08％以下(不包括0％)的Mn、0.005％以下(不包括0％)的N、0.05％以下(不包括0％)的S,余量为Fe及其他不可避免的杂质。

所述电工钢板以重量百分比计可包含0.01％以下的Al、0.001～0.10％的Sb、0.001～0.10％的Sn、0.001～0.10％的Bi,并满足0.005％≤[S]+[Sb]+[Sn]+[Bi]≤0.15％，其中[S]、[Sb]、[Sn]、[Bi]为S、Sb、Sn、Bi的重量百分比。

对于所述电工钢板，S、FeS或者这些的组合物质可偏析到晶界。而且Sb、Sn、Bi或者这些的组合物质可偏析到晶界。

在所述取向电工钢板的厚度方向截面上的铝氧化物可为0.01～500个/mm²。

对于所述取向电工钢板，在施加50Hz、1.7特斯拉的交流磁场的条件下的矫顽力值可为30A/m以下。

所述取向电工钢板可包含B、V、Nb，所述B、V、Nb分别可为0.005％以下。

本发明一实施例的取向电工钢板的制造方法，包括以下步骤：

提供板坯，所述板坯以重量百分比计包含2.0～4.5％的Si、0.001～0.20％的C、3％以下(不包括0％)的Al、0.08％以下(不包括0％)的Mn、0.005％以下(不包括0％)的N、0.05％以下(不包括0％)的S,余量为Fe及其他不可避免的杂质；

对所述板坯进行再加热，然后热轧成热轧钢板；

将所述热轧钢板冷轧成冷轧钢板；

对所述冷轧钢板进行脱碳退火；及

在所述脱碳退火后的钢板上涂覆退火隔离剂并进行二次再结晶退火。

所述板坯以重量百分比计可包含0.01％以下的Al、0.001～0.10％的Sb、0.001～0.10％的Sn、0.001～0.10％的Bi,并满足0.005％≤[S]+[Sb]+[Sn]+[Bi]≤0.15％，其中[S]、[Sb]、[Sn]、[Bi]为S、Sb、Sn、Bi的重量百分比。

所述脱碳退火在750℃以上的温度下保持30秒钟，以使钢板的碳含量减少到0.003％以下，脱碳退火时变形的冷轧再结晶晶粒的大小可为5μm以上。

所述二次再结晶退火包括升温过程和纯化退火过程，

在升温过程中使用氢气和氮气的混合气体进行热处理，而在纯化退火中使用氢气在1000～1200℃温度下以10小时以内进行均热处理。

在所述二次再结晶退火中，S、FeS或者这些的组合物质可起到晶粒生长抑制剂的作用。

而且，在所述二次再结晶退火中，Sb、Sn、Bi或者这些的组合物质起到晶粒生长抑制剂的作用。

在所述二次再结晶退火后的取向电工钢板的厚度方向截面上的铝氧化物可为0.01～500个/mm²。

根据本发明，可以最大限度地减少炼钢过程形成铝类氧化物或者析出物的Al和N，及形成MnS析出物的Mn的含量，从而减少制造费用。

而且，通过作为用于形成二次再结晶的晶粒生长抑制剂的Sn、Sb、Bi、S等的晶界偏析和FeS析出物，强烈地抑制初次再结晶晶粒的生长，并稳定地引起二次再结晶，减少二次再结晶后的钢板的铝类析出物和氧化物的量，从而最大限度地减少干扰磁畴移动的因素，能够制造出铁损极低的取向电工钢板。

此外，当利用偏析到晶界的S、Sb、Sn、Bi或者FeS析出物时，在二次再结晶结束的电工钢板中，含铝析出物和氧化物的产生频率明显低于使用AlN类析出物的成分系时的含铝析出物和氧化物及夹杂物的产生频率，与将AlN类析出物用作晶粒生长抑制剂时相比，确保优异的铁损特性。

而且，不需要用于除去AlN及MnS等析出物的高温纯化退火，从而减少制造费。

此外，FeS由于熔点低，因此能够降低二次再结晶开始温度，并且在进行纯化退火时，FeS的分解和S的排出非常容易。

而且，Sn、Sb、Bi在高温下扩散到表面附近而不是偏析到晶界，使表面氧化层变稳定，并防止氧化层到达钢板内部，从而缓解因形成深的氧化层而抑制磁畴移动使磁性能劣化的现象。因此，Sn、Sb、Bi存在于最终产品的特定部分钢板表面，因而磁性能优异。

具体实施方式

本发明一实施例的取向电工钢板，以重量百分比计包含2.0～4.5％的Si、0.001～0.20％的C、0.010％以下(不包括0％)的Al、0.08％以下(不包括0％)的Mn、0.005％以下(不包括0％)的N、0.05％以下(不包括0％)的S,余量为Fe及其他不可避免的杂质。

而且，所述电工钢板以重量百分比计可包含0.001～0.10％的Sb、0.001～0.10％的Sn、0.001～0.10％的Bi,并满足0.005％≤[S]+[Sb]+[Sn]+[Bi]≤0.15％，其中[S]、[Sb]、[Sn]、[Bi]为S、Sb、Sn、Bi的重量百分比。

对于所述电工钢板，S、FeS或者这些的组合物质可偏析到晶界，起到晶粒生长抑制剂的作用。

而且，对于所述电工钢板，S、FeS、Sb、Sn、Bi或者这些的组合物质可偏析到晶界，起到晶粒生长抑制剂的作用。

此外，在所述取向电工钢板的厚度方向截面上的铝氧化物可为0.01～500个/mm²，其中厚度方向是指与电工钢板的宽度方向和轧制方向均垂直的方向。

而且，所述取向电工钢板其在施加50Hz、1.7特斯拉的交流磁场的条件下的矫顽力值可为30A/m以下。

所述取向电工钢板还包含B、V、Nb，所述B、V、Nb分别可为0.005％以下。

以下说明本发明的组分限定理由。

Si作为电工钢板的基本组分，起到增加材料的电阻率降低铁芯损失(coreloss)即铁损的作用。当Si含量低于2.0％，电阻率就会减小，导致铁损特性劣化，并且在高温退火时，由于存在相变区间二次再结晶会变得不稳定，当Si含量过多超过4.5％时，钢的脆性变大，导致冷轧极为困难，用于使奥氏体含量形成为40％以上的C含量会大大增加，而且二次再结晶的形成会变得不稳定。因此，Si含量可为2.0～4.5％。更具体地可为2.5～4.0％。

以往，为了形成AlN而添加少量的Al，并精确地控制添加量。

然而，本发明的一实施例并不将AlN用作晶粒生长抑制剂，因此大量或者少量添加都可以。而且，还可积极地抑制Al的添加量。

因此，若大量添加，本发明一实施例可添加3％以下的Al。当Al的添加量超过3％，轧制性可能会降低。

而且，当积极抑制Al含量以防止形成Al类氮化物或者氧化物时，可添加0.010％以下的Al。当Al含量超过0.010％，就会促进AlN及Al₂O₃的形成，可能会增加用于除去AlN及Al₂O₃的纯化退火时间。

而且，若Al含量超过0.01％，Al类氧化物就会增加到500个/mm²以上，钢板的铁损也会增加。更具体地，Al含量可为0.0052％以下。

尽可能减少Al氧化物对最终产品的铁损具有积极的效果，并且通过工艺控制，可将Al类夹杂物及析出物的数量尽可能控制为0.01～500个/mm²。更具体地，可以控制为0.05～260个/mm²、0.05～252个/mm²。

Mn具有增加电阻率减小铁损的效果，在现有技术中添加Mn的目的为与钢中的S反应而形成MnS析出物，以抑制晶粒生长。然而，本发明并不将MnS析出物用作晶粒生长抑制剂，因此积极抑制Mn的含量。Mn优选不添加，但在炼钢工艺中不可避免地被混入，有鉴于此Mn的含量可为0.08％以下，具体地可为0.05％以下。若Mn超过0.08％，会析出粗大的MnS，降低S单独偏析到晶界的效果，FeS的析出也会变得困难。而且，在后续的纯化退火工艺中，分解MnS需要很多时间，并以析出物形式残留在最终产品中，进而可能会增加铁损。

N是与Al反应而形成AlN和Si₃N₄析出物的元素，通过积极抑制酸溶性Al的含量，尽可能抑制AlN的形成。只是，当N含量多时，会与不可避免地存在于钢中的Al反应而形成AlN，或者单独偏析到晶界，从而对S的晶界偏析产生影响，因此N的含量可为0.005％以下，更具体地可为0.0033％以下。

C作为奥氏体稳定化元素，在900℃以上的温度下引起相变，从而具有使在连铸过程中产生的粗大的柱状织构微细化的效果，同时抑制S偏析至板坯中心。而且，在冷轧中，促进钢板的加工硬化，从而促进钢板中的{110}<001>取向的二次再结晶核的生成。因此，对添加量没有特别限制，但是若含量低于0.001％，就不能获得相变及加工硬化效果，若添加量超过0.1％，在热轧过程中会产生边缘裂缝(edge-crack)，因而操作上存在问题，而且在冷轧后脱碳退火时会产生脱碳工艺的负荷，因此添加量可为0.001％～0.10％，更具体地可为0.001％～0.05％。

S作为形成MnS的元素单独偏析到晶界或者形成FeS析出物，引起高斯(Goss)取向的二次再结晶。

S的含量可为0.05％以下，更具体地可为0.03％以下。当S的含量超过0.05％，在热轧时因热脆性可能会产生边缘裂缝(edge-crack)。

而且，S可为0.001％以上。当低于0.001％时，通过S单独偏析到晶界或者FeS析出物来抑制晶粒生长的效果不足，当S含量超过0.03％时，在热轧步骤中因热脆性会产生边缘裂缝(edge-crack)，致使热轧操作变得困难的可能性会增加。此外，在炼钢工艺中，不可避免地混入Mn时，S与Mn反应而形成MnS。而且，在炼钢工艺中可以添加量0.002％以上的S，以使不与Mn反应而单独存在的S含量达到0.001％以上。另外，在最终退火工艺中形成二次再结晶之后，S在常规的1200℃的长时间退火中与H₂气氛气体反应而形成H₂S，由此从钢板被除去，一部分会残留。残留的S存在于晶界，对电工钢板的磁性能不会产生坏影响。残留在钢板中的S可为0.0005％～0.05％，更具体地可为0.0005％～0.03％。

Sn和S一样是典型的晶界偏析元素,在本发明中是与S一起抑制晶粒的生长的典型组分,其改善初次再结晶织构的集合织构，以形成使{110}<001>取向的二次再结晶核能够顺利生长的初次再结晶微细织构。Sn的添加量若小于0.001％,就会发生少量的晶界偏析,添加效果并不显著,当添加量超过0.10％时,就会发生严重的晶界偏析,在冷轧工艺中产生板裂的可能性会变大,因此添加量可为0.001～0.10％，更具体地可为0.0045％～0.0736％。

Sb和Sn一样是晶界偏析元素，在本发明中是与S一起抑制晶粒生长的组分，其改善初次再结晶织构的集合织构，以形成使{110}<001>取向的二次再结晶核能够顺利生长的初次再结晶微细织构。当Sb的添加量小于0.001％，就会发生少量的晶界偏析,添加效果并不显著,当添加量超过0.10％,就会发生严重的晶界偏析,在冷轧工艺中产生板裂的可能性会变大,因此添加量可为0.001～0.10％，更具体地可为0.001％～0.055％。

Bi和所述Sn、Sb一样是晶界偏析元素，在本发明中是与S一起抑制晶粒生长的组分，其改善初次再结晶织构的集合织构，以形成使{110}<001>取向的二次再结晶核能够顺利生长的初次再结晶微细织构。当Bi的添加量少于0.001％，就会发生少量的晶界偏析,添加效果并不显著,当添加量超过0.10％,就会发生严重的晶界偏析,在冷轧工艺中产生板裂的可能性会变大,因此添加量可为0.001～0.10％，更具体地可为0.0029％～0.049％。

以上说明的晶界偏析元素S、Sb、Sn和Bi的整体含量的总和优选为0.005～0.15％，更具体地可为0.0224％～0.1321％。

当晶界偏析元素的总和为0.005％以下时，抑制结晶粒生长的效果微弱，当总和为0.15％以上时，晶界偏析严重，在冷轧时可能会产生板裂。

P和Sn、Sb、Bi一样是偏析元素，添加一定量时具有使晶粒细化的效果，但不如本发明的合金元素Sn、Sb、Bi、S的抑制力那么大。然而，与完全排除P合金元素相比，P的添加量为0.001％以上超出不可避免会混入的量时，具有使晶粒均匀细化的效果。但是，若添加量为0.1％以上，就会增加钢板的脆性而成为冷轧时板裂的原因，因此合适的添加量为0.0010～0.1％。

除上述合金元素之外，还可以添加B、V、Nb等其他合金元素，只要不阻碍S、Sn、Sb和Bi的晶界偏析或者FeS析出物的晶粒生长抑制效果即可，所述B、V、Nb的添加量分别优选为0.005％以下。

以下，说明本发明的取向电工钢板的制造方法。

提供板坯，所述板坯以重量百分比计包含2.0～4.5％的Si、0.001～0.20％的C、0.010％以下(不包括0％)的Al、0.08％以下(不包括0％)的Mn、0.005％以下(不包括0％)的N、0.05％以下(不包括0％)的S,余量为Fe及其他不可避免的杂质。

所述板坯以重量百分比计包含0.001～0.10％的Sb、0.001～0.10％的Sn、0.001～0.10％的Bi，并能够满足0.005％≤[S]+[Sb]+[Sn]+[Bi]≤0.15％，其中[S]、[Sb]、[Sn]、[Bi]为S、Sb、Sn、Bi的重量百分比。

在所述板坯中，还可以添加有B、V、Nb等其他合金元素，只要不阻碍S、Sn、Sb和Bi的晶界偏析或者FeS析出物的晶粒抑制效果即可，所述B、V、Nb等的添加量分别可为0.005％以下。

所述板坯加热至1050℃～1280℃后热轧成热轧钢板。在轧制成热轧钢板时，通过热轧可以轧制成1.0～4.0mm厚度的热轧板，以便在最终冷轧步骤适用50～95％的轧制率制成最终产品厚度。

对于热轧后的热轧板，根据需要进行热轧板退火或者不进行热轧板退火而进行冷轧。当进行热轧板退火时，加热至900℃以上的温度均热处理后进行冷却，以形成均匀的热轧织构。

然后，冷轧时利用反向(Reverse)轧机或者串联(Tandom)轧机进行一次冷轧或者包括中间退火的两次以上的冷轧，以制成最终产品厚度的冷轧板。冷轧中进行将钢板的温度保持在100℃以上的温轧有利于提高磁性能。

冷轧结束后进行脱碳及再结晶退火。脱碳及再结晶退火时，在750℃以上的温度下保持30秒钟以上，以便顺利地进行脱碳，从而使钢板的碳含量能够减小到约0.0030％以下，与此同时在钢板表面形成适当量的氧化层。脱碳退火时变形的冷轧织构，其发生再结晶且晶粒生长至适当的大小，此时可调整脱碳退火温度和均热时间，以使再结晶晶粒的大小生长至5μm以上。

脱碳退火之后，涂覆退火隔离剂MgO并进行二次再结晶退火。二次再结晶高温退火以适当的升温速率进行升温，以引起{110}<001>高斯(Goss)取向的二次再结晶，之后进行纯化退火以除去杂质，然后进行冷却。在该过程中，根据常规方法，在升温阶段用氢气与氮气的混合气体进行热处理，在纯化退火中用100％氢气除去杂质。

在本发明中，未将AlN、MnS析出物用作主要晶粒生长抑制剂，因此用于分解和除去AlN、MnS的纯化退火负担减小，并且纯化退火温度设为1000℃以上就足够了。纯化退火所需的时间虽然取决于纯化退火温度，但在1000～1200℃的温度下，通过10小时以内，更优选地仅用1小时以内的均热处理就能制造具有优异的磁性能的取向电工钢板。

＜实施例1＞

将包含下表1所示含量的C、Si、Mn、S、Al、N，余量为Fe和其他不可避免混入的杂质的板坯真空熔解以制造铸块，接着将铸块以1250℃的温度加热后，热轧成2.3mm厚度。将热轧后的热轧板加热至900℃的温度后均热处理180秒钟，再进行热轧板退火。接着，将经热轧板退火的钢板进行冷却，再进行酸洗后冷轧成厚度为0.30mm的冷轧板。将冷轧钢板在超湿的氢气和氮气的混合气体气氛中以810℃的温度保持180秒钟，进行脱碳及初次再结晶热处理。将经脱碳及初次再结晶的钢板用退火隔离剂MgO涂覆后，在卷取状态下进行最终退火。最终退火时，1200℃为止在5％氮及95％氢的混合气体气氛下进行，1200℃之后在100％氢气气氛下进行1小时的均热处理，然后进行炉内冷却。检测根据Al含量变化的取向电工钢板的电阻率及磁性能，并将结果显示在下表1中。

[表1]

参见表1可以确认，除对比材料2和3之外，所有组分的材料均形成有高斯取向的二次再结晶，并显示随着Al含量增加铁损显著减小。对比材料2由于Al含量过高，冷轧时产生板裂及因轧制性劣化使二次再结晶变得不稳定，磁通密度非常低，尽管如此，铁损获得了相对良好的结果。对比材料1由于所添加的Al含量过低，几乎没有随着Al的增加产生铁损降低效果，然而，如发明材料1～8，只要随着Al含量的增加确实形成二次再结晶，铁损就会急剧减小。另一方面，就对比材料3而言，在Mn含量超过本发明的范围时，本发明的特征S偏析及FeS析出物的形成变得困难，从而不能形成二次再结晶，可以确认磁通密度及铁损特性非常差。

＜实施例2＞

将作为基本组分包含0.05％的C、3.2％的Si、0.03％的Mn、0.003％的Al、0.003％的N，并分别添加有不同含量的S、Sn、Sb、Bi的板坯真空熔解成铸块。

接着，将铸块以1250℃的温度加热，然后热轧成厚度为2.3mm。将热轧后的热轧板加热至950℃的温度后均热处理180秒钟，再进行热轧板退火。

对经热轧板退火的钢板进行酸洗后，冷轧成0.30mm厚度的冷轧板。经冷轧的钢板在潮湿的氢气和氮气的混合气体气氛下以810℃的温度保持180秒钟，进行脱碳及再结晶热处理。

在该钢板上涂覆退火隔离剂MgO后，在卷取状态下进行最终退火。最终退火时，1200℃为止在25体积％氮及75体积％氢的混合气氛下进行，1200℃之后在100％氢气气氛中保持5小时之后进行炉内冷却。

检测根据本发明的主要成分S、Sn、Sb、Bi含量变化的取向电工钢板的磁性能，并将结果显示在下表2中。

[表2]

由表2可确认，将S、Sn、Sb、Bi的总含量控制在本发明的0.005～0.15％范围的发明材料1至发明材料8的磁通密度和铁损都很优异。

对比材料1因S、Sn、Sb和Bi含量低而未能获得晶界偏析和FeS析出物引起的晶粒生长抑制效果，因此磁性能差。对比材料2、3、4和5由于S、Sn、Sb和Bi超出各含量范围或者所添加的偏析元素的总量超过了0.005～0.15％，初次再结晶及轧制控制变得困难，导致二次再结晶不稳定，因此磁通密度及铁损差。

＜实施例3＞

板坯作为基本组分以重量％计包含0.045％的C、3.15％的S i、0.020％的Mn、0.020％的S、0.05％的Sn、0.03％的Sb、0.015％的Bi，并如下表3所示改变Al和N含量，将该板坯真空熔解成铸块。

接着，将铸块以1200℃的温度加热后，热轧成厚度为2.3mm。将热轧后的热轧板加热至1100℃，然后在900℃的温度下均热处理120秒钟，再进行热轧板退火。

之后，将经热轧板退火的钢板冷却后进行酸洗，并冷轧成厚度为0.23mm的冷轧板。经冷轧的钢板在潮湿的氢气和氮气的混合气体气氛下以850℃温度保持180秒钟，进行脱碳及再结晶热处理。

在如此制造的钢板上涂覆退火隔离剂MgO后，在卷取状态下进行最终退火。最终退火时，1200℃为止在50体积％氮和50体积％氢的混合气氛下进行，1200℃之后在100％氢气气氛下保持一小时后进行炉内冷却。

对分别制造的取向电工钢板，检测Al类氧化物密度、矫顽力及磁性能，并将结果显示在下表3中。Al类氧化物密度是通过观察钢板厚度方向截面求出每平方米Al类氧化物的数量来计算的。

矫顽力是通过检测在1.7特斯拉(Tes la)、50Hz的交流磁场条件下，使钢板的磁通密度值变成0(zero)的施加磁场(A/m)来求出的。

[表3]

如表3所示，Al被抑制在0.01％以下，N被抑制在0.005％以下的发明材料9至发明材料14的Al类氧化物密度为500(个/mm²)以下，矫顽力为30A/m以下，磁性能优异。

与此相反，酸溶性Al含量超过0.01％、N含量超过0.005％的对比材料6至对比材料8的Al类氧化物密度大于500(个/mm²),磁性能差。

酸溶性Al含量若超过0.01％时，二次再结晶退火后的最终产品中会残留有Al类氧化物，交流磁场下妨碍磁壁的移动并使磁壁固定，在这种情形下，当磁场向相反方向变化时，为了使磁壁移动，需要更多的力量使被氧化物固定的磁壁克服氧化物的阻碍而移动。

这种力量表现为矫顽力，矫顽力大表示在交流磁场下移动磁壁需要更多的力量，矫顽力大就会增加铁损。

由表3所示的结果可以确认，铝类氧化物密度低的发明材料9至发明材料14的矫顽力为30(A/m)以下，而对比材料6至对比材料8其氧化物密度超过500个/mm²，矫顽力变得大于30(A/m)，因此铁损也会大为增加。

以上，对本发明的实施例进行了说明，但所属领域的技术人员会理解，在不改变技术思想或必要特征的情况下，本发明能够以其他方式实施。

因此，上述实施例只是示例性的并非限制性的。本发明的保护范围应以权利要求书为准而非上述说明，由权利要求书的含义、范围及等效概念导出的所有变更或变更的形式，均落在本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种取向电工钢板，其中，

以重量百分比计包含2.0～4.5％的Si、0.001～0.20％的C、3％以下(不包括0％)的Al、0.08％以下(不包括0％)的Mn、0.005％以下(不包括0％)的N、0.05％以下(不包括0％)的S,余量为Fe及其他不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的取向电工钢板，其中，

以重量百分比计包含0.01％以下的Al、0.001～0.10％的Sb、0.001～0.10％的Sn、0.001～0.10％的Bi,

并满足0.005％≤[S]+[Sb]+[Sn]+[Bi]≤0.15％，其中[S]、[Sb]、[Sn]、[Bi]为S、Sb、Sn、Bi的重量百分比。

3.根据权利要求1或者2所述的取向电工钢板，其中，

S、FeS或者这些的组合物质偏析到晶界。

4.根据权利要求2所述的取向电工钢板，其中，

Sb、Sn、Bi或者这些的组合物质偏析到晶界。

5.根据权利要求4所述的取向电工钢板，其厚度方向截面上的铝氧化物为0.01～500个/mm²，

其中，厚度方向是指与电工钢板的宽度方向和轧制方向均垂直的方向。

6.根据权利要求5所述的取向电工钢板，其在施加50Hz、1.7特斯拉的交流磁场的条件下的矫顽力值为30A/m以下。

7.根据权利要求6所述的取向电工钢板，其中包含B、V、Nb，并且所述B、V、Nb分别为0.005％以下。

8.一种取向电工钢板的制造方法，包括以下步骤：

提供板坯，所述板坯以重量百分比计包含2.0～4.5％的Si、0.001～0.20％的C、3％以下(不包括0％)的Al、0.08％以下(不包括0％)的Mn、0.005％以下(不包括0％)的N、0.05％以下(不包括0％)的S,余量为Fe及其他不可避免的杂质；

对所述板坯进行再加热，然后热轧成热轧钢板；

将所述热轧钢板冷轧成冷轧钢板；

对所述冷轧钢板进行脱碳退火；及

在所述脱碳退火后的钢板上涂覆退火隔离剂并进行二次再结晶退火。

9.根据权利要求8所述的取向电工钢板的制造方法，其中，

所述板坯以重量百分比计包含0.01％以下的Al、0.001～0.10％的Sb、0.001～0.10％的Sn、0.001～0.10％的Bi,

并满足0.005％≤[S]+[Sb]+[Sn]+[Bi]≤0.15％，其中[S]、[Sb]、[Sn]、[Bi]为S、Sb、Sn、Bi的重量百分比。

10.根据权利要求9所述的取向电工钢板的制造方法，其中，

所述脱碳退火在750℃以上的温度下保持30秒钟，以使钢板的碳含量减少到0.003％以下，并且脱碳退火时变形的冷轧再结晶晶粒的大小为5μm以上。

11.根据权利要求10所述的取向电工钢板的制造方法，其中，

所述二次再结晶退火包括升温过程和纯化退火过程，

在升温过程中使用氢气和氮气的混合气体进行热处理，而在纯化退火中使用氢气在1000～1200℃温度下以10小时以内进行均热处理。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的取向电工钢板的制造方法，其中，

在所述二次再结晶退火中，S、FeS或者这些的组合物质起到晶粒生长抑制剂的作用。

13.根据权利要求12所述的取向电工钢板的制造方法，其中，

在所述二次再结晶退火中，Sb、Sn、Bi或者这些的组合物质起到晶粒生长抑制剂的作用。

14.根据权利要求13所述的取向电工钢板的制造方法，其中，

所述二次再结晶退火后的取向电工钢板的厚度方向截面上的铝氧化物为0.01～500个/mm²,

厚度方向是指与电工钢板的宽度方向和轧制方向均垂直的方向。