CN1059369A

CN1059369A - 用预时效法生产大小晶粒配置硅钢

Info

Publication number: CN1059369A
Application number: CN 91103357
Authority: CN
Inventors: 廖郁文; 毛炯辉; 杨润生; 陈连军; 何礼君; 方泽民
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Corp
Priority date: 1991-05-18
Filing date: 1991-05-18
Publication date: 1992-03-11
Anticipated expiration: 2006-05-18
Also published as: CN1023024C

Abstract

本发明涉及一种用预时效法生产大小晶粒配置硅钢，以通常高磁感低铁损冷轧取向硅钢工艺冶炼、浇铸、热轧和常化慢冷的带钢作原料，冷轧前带钢在 80～350℃保持多于5秒而少于10小时的预先时效处理，构成时效—冷轧—时效—冷轧—时效……轧至成品厚度的大小晶粒配置的低铁损高磁感取向硅钢。本发明的工艺简单，凡有时效轧制设施的硅钢厂均能实施，所生产的硅钢特别适用于制造大型变压器和电机。

Description

本发明涉及一种用预时效法生产的低铁损高磁感、大小晶粒配置的取向硅钢，它属于硅钢生产方法。

冷轧取向硅钢片是制造大型变压器等铁芯的材料，磁性越好电耗愈少，体积愈小，重量愈轻，寿命愈长及变压器冷却用油愈省，当今能源紧张，追求高磁性显得更加迫切。

在本发明以前，有如新日本制铁申请的（发明人：松本文夫）“特性优良的高磁感取向硅钢片的冷轧方法”（特开昭50-16610），该方法为：热轧原料板-冷轧-时效-冷轧-时效……冷轧（最终板厚），他们认为将冷轧和时效搭配起来的工艺，会进一步提高成品的磁性，但特别强调：如果在冷轧开始前进行时效处理，会使成品磁性恶化，必须避免。其不足之处是铁损＞1.05W/Kg，铁损太高了！还有如新日本制铁申请的（发明人：岩山健三等）“低铁损单取向硅钢板及其制造方法”（特开昭60-59045）该方法在片厚0.25毫米以下用张力膜在钢片上构成0.2～1.2公斤/平方毫米残余应力，获得了具有特定尺寸和分布的晶粒，其不足之处是必须同时具备它提出的5个条件才能实现硅钢的低铁损。

本发明的目的是采用预时效法生产大小晶粒配置的磁感高、铁损低的硅钢，克服了“必须同时具备5个条件才能实现硅钢的低铁损高磁感的大小晶粒配置”的不足，也纠正了上述“在一次冷轧前进行预时效会使磁性恶化的”偏见。

本发明的目的可以通过下述措施达到：即以通常高磁感低铁损冷轧取向硅钢工艺冶炼、浇铸、热轧和常化慢冷的带钢作原料，经一次冷轧法生产的硅钢，其特征是冷轧前保持多于5秒而少于10小时的预先时效处理，构成时效-冷轧-时效-冷轧-时效……轧至最终成品厚度。

道次间时效处理是N、C原子在冷轧道次间脱溶聚集在位错等微缺陷处，形成cottrel气团订扎位错，使形变困难，产生了有利于二次再结晶的特殊形变组织“striation”，从而形成了二次再结晶核心，使宏观晶粒变小。预时效处理是在冷轧前微缺陷稍少的热轧带钢上形成cottrel气团，当带钢经冷轧和道次间的时效处理后，则产生了大小配置极好的非等轴配置型晶粒。这种大小晶粒配置的硅钢用IPS全自动图象分析系统测出有如同特开昭60-59045岩山健三等发明专利所指出的等效圆直径（R＝

;D＝2R，式中A为面积，R为半径，D为等效圆直径）D∠2毫米的小晶粒数占总晶粒数的15-70%，小晶粒临近间的平均距离 ND＝2.0～8.0毫米。在不同的带钢原料上控制合理的预先时效温度和时间随即进行中间厚度前各道次的时效轧制，即可得到小晶粒为45～60%、平均距离为5毫米的最佳状态的配置型晶粒。

预先时效处理时保持多于10小时会造成固溶N、C原子在冷轧前全部脱溶析出，使随后的时效轧制无N、C原子析出，从而磁性变坏，保持少于5秒钟又会造成固溶N、C原子在冷轧前脱溶析出不足，形成不了大小配置极佳的配置型晶粒。

时效轧制时，带钢按“中间板厚时效”冷轧（特开昭50-16610），即第一道次不时效处理，产生比室温冷轧小而比本专利大的等轴型晶粒，引起铁损升高。

带钢在冷轧前预热温度低和预热时间短或时效轧制道次少的情况下进行“中间厚度时效轧制”，只能得到大的等轴型晶粒，则铁损升高、磁感也低。

下面将本发明结合附图作进一步说明。

图1为用IPS法（终端带计算机）测量的在3倍下的大小配置晶粒的照片;

图2为用IPS法（终端带计算机）将图1中大晶粒消去后的小晶粒（D等效∠2毫米）分布的照片。

下面用实施例对本发明加以详述：

实施例一：

用按重量百分比为：Si 3.16;Mn 0.09;S 0.028;Al_（sol）0.030;N₂0.0080;Sn 0.09;Cu 0.096;Mo 0.024余量为Fe和不可避免的C、P的连铸坯在1380℃下加热轧制成2.2毫米厚带钢在80℃水中保温70分钟进行预时效处理，然后分别冷轧至1.5毫米、1.15毫米、0.85毫米和0.55毫米之后加热到250℃保温5分钟，0.55毫米以下：可不再加热和保温，连续轧成0.30毫米或其它成品厚度，未涂张力膜前的磁性为W17/50：0.96瓦/公斤、B₁₀19490高斯;小于2毫米晶粒占总晶粒数53%，小晶粒邻近平均间距4.5毫米;每平方厘米小晶粒个数平均7个。

实施例二：

用按重量百分比为：Si 3.2;Mn 0.09;S 0.029;Al_（sol）0.029;N₂0.0090;Sn 0.07;Cu0.096;Mo0.044;余量为Fe和不可避免的C、P的连铸坯经热轧成2.2毫米厚带钢，在1120℃的保护气氛中加热2.5分钟，以3℃/秒的速度缓慢冷却至800℃再浸入100℃的水中、酸洗除鳞，冷轧前预先时效处理的加热温度为250℃保温6秒，并分别在各道次轧制间进行时效处理。未涂张力膜前测得磁性为W17/50：0.94瓦/公斤、B₁₀：19440高斯，小于2毫米晶粒占总晶粒数约55%，小晶粒邻近平均间距约5.5毫米，每平方厘米晶粒个数约7个。

实施例三：

用含重量百分比为：Si 3.24;Mn 0.08;S 0.028;Al_（sol）0.031;N₂0.0092;Sn 0.12;Cu 0.10;余量为Fe和不可避免的C、P的连铸坯按实施例2的工艺方法热轧、常化、冷轧、连续退火、涂MgO和高温退火。未涂张力膜前测得磁性为W17/50：0.98瓦/公斤、B₁₀：19400高斯，小于2毫米晶粒占总晶粒数约60%，小晶粒邻近平均间距约4.5毫米，每平方厘米晶粒个数约9个。

本发明与现有技术相比具有工艺新颖、产品铁损低、磁感高等优点，这些优点从比较例中可见：

比较例一：

本发明采用了新颖的冷轧前进行预时效处理的方法生产高磁性取向硅钢，纠正了冷轧前必须避免预时效的偏见，同时获得铁损低磁感高大小晶粒配置的非等轴晶粒。

类别	冷轧方法	宏观晶粒
			特开昭50－16610	热轧--冷轧--时效--冷轧--时效…冷轧（原料板厚）（最终板厚）	大小近似的大型等轴晶粒
本发明	热轧--预时效--冷轧--时效…冷轧（原料板厚）（最终板厚）	大小晶粒配置的非等轴晶粒

比较例二：

用通常公知的高磁感低铁损冷轧取向硅钢工艺冶炼、浇铸、热轧、常化慢冷的带钢作原料，分别按二种方法进行冷轧：（1）按特开昭50-16610专利方法轧制：即将2.2毫米厚热轧带钢先冷轧至1.5毫米厚，然后在1.5毫米、1.15毫米、0.85毫米和0.55毫米的各道次进行时效轧制，时效处理的加热温度为250℃保温5分钟。（2）按本发明的预时效处理法生产：即在冷轧前先进行一次时效处理，其它均与上述所说的1.5毫米、1.15毫米、0.85毫米和0.55毫米的各道次进行时效处理一样。两种钢板均在840℃连续退火、涂布含TiO₂的MgO溶液后烘干，在1210℃下经20小时高温退火。未涂张力膜前的磁性和宏观晶粒情况见下表：

从表中可看出采用本发明的预时效法生产硅钢能获得大小晶粒配置的取向硅钢，铁损明显降低了，磁感B₁₀也有所改善。

采用本发明的预时效法生产大小晶粒配置的取向硅钢工艺简单，凡有时效轧制设施的硅钢生产厂均能实施，所生产的硅钢特别适用于制造大型变压器和电机。

Claims

一种用预时效法生产大小晶粒配置硅钢，以通常高磁感低铁损冷轧取向硅钢工艺冶炼、浇铸、热轧和常化慢冷的带钢作原料，经一次冷轧法生产的硅钢，其特征是冷轧前保持多于5秒而少于10小时的预先时效处理，构成时效--冷轧--时效--冷轧--时效……轧至最终成品厚度。