CN1070391C - 磁特性优方向性均匀的硅钢片冷轧法及轧辊冷却控制装置 - Google Patents

磁特性优方向性均匀的硅钢片冷轧法及轧辊冷却控制装置 Download PDF

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Abstract

一种沿卷材长度方向有良好磁特性、均匀方向性的硅钢片的冷轧方法及所用冷轧机轧辊冷却控制装置。在用多个道次进行冷轧，并且使至少一个道次以上在150℃以上、350℃以下轧制时，借助于控制该道次上的轧辊冷却剂的流量而把紧靠该道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度沿卷材长度方向的变动范围控制在15℃以下。所述冷却控制装置包括测温度的传感器、发生反锁信号的控制器和流量控制器。

Description

磁特性优方向性均匀的硅钢片冷轧法及轧辊冷却控制装置
本发明涉及一种沿卷材长度方向有良好磁特性、均匀方向性的硅钢片冷轧方法及该冷轧方法中所用的冷轧机轧辊的冷却控制装置。
方向性硅钢片主要用作变压器与发电机的铁心。要求它有高磁通密度(以磁场为800A/m时的磁感应强度B8表示)与低铁损(最大磁感应强度1.7T时，50周的交流铁损W17/50表示)的磁特性。
在组装大型变压器时，为了提高效率和降低噪音，特别要求材料有均匀性，迄今，曾努力采取各种方法来降低铁损，下面所示的方法是有效的：
(1)减薄钢板厚度，
(2)提高含硅量，
(3)减小成品的二次再结晶的晶粒直径。
经过上述的改善，结果可得到在板厚0.23mm成品中，W17/50为0.90W/Kg的材料。
然而，要使铁损减至比上述数值以下是困难的。即，若使钢板再减薄，则会引起下述的二次再结晶不良，反而使铁损恶化；若再提高含硅量则冷轧就困难；若用减小晶粒直径的方法，则在减低到现在的平均晶粒直径4～8mm.以下时，同样有二次再结晶不良而使铁损性能变坏的问题。
此外，上述这些方法对改善卷材长度方向的磁特性平均值虽然有一定成效，可是就磁特性的偏差而言得不到什么改善。
近年来，通过在钢板表面上引入局部变形，或形成沟等，用物理方法细化磁区，能大幅度地改善铁损。例如，用等离子射流使钢板表面局部变形，能把铁损降低到W17/50为，0.10W/Kg的程度。
采用这样的方法能得到铁损性能优越的材料，与过去不同，它不必减小成品的晶粒直径，而是要减薄板厚、提高含硅量、提高磁感应强度，由于再提高含硅量有困难，因而为使铁损性能提高，究竟板厚要减到怎样薄才能提高磁感应强度是一个技术课题。
要提高方向性硅钢片的磁感应强度，必需使制品的结晶方向高度聚集在(110)[001]的所谓高斯方位上。在最后完成退火时，能通过二次再结晶而得到方向性硅钢片的高斯方位的晶粒。
在发生这种二次再结晶时，只使接近(110)[001]方位的晶粒成长，而抑制其它方位晶粒成长、即进行所谓的选择成长，此时，为了抑制其它方位晶粒的成长，就要添加抑制剂。即抑制剂在钢中形成析出分散相，发挥抑制晶粒成长的功能。
由于选用抑制作用最强、抑制晶粒成长效果更强的抑制剂、能得到感应强度高的材料，因而迄今做了许多研究，其中最有效的当推AlN。即，如日本专利公报特公昭46-23820号所公开的，在含Al钢板中，借助于最后冷轧前退火、淬火处理与最后冷轧的压下率为80～95％的高压下率而获得B10为1.92～1.95T的高磁感应强度材料。
又如日本专利公报特公昭63-11406中所公开的，再加入Sn、Cu能使二次再结晶稳定。
但是该公报的发明是以改善各种钢板长度方向的平均特性为目标的，并不能抑制卷材长度方向磁特性的变动。
本发明的发明人则着眼于冷轧方法对这种钢板长度方向磁特性变化的影响。
有关方向性硅钢片的冷轧技术，至少在日本专利公报特分昭50-37130中已公开了要使最后冷轧辊直径小于φ300mm的有关技术。
日本专利公报特开平2-80106中公开了在串列式轧制的第1台轧机中使用不足φ250mm工作辊的技术。在特公昭54-13846与特公昭54-29182中公开了在冷轧道之间进行时效热处理的技术。在特公昭50-26493与特公平3-23607中公开了规定冷轧温度范围等有关技术。
虽然都可以取得改善平均磁特性的效果，但没有使卷材长度方向磁特性稳定的效果，与其说是由于把要进行中途加热与高压下冷轧等改掉，倒不如说是由于长度方向的条件变化而助长了磁特性偏差。
实际上，上面所示的方向性硅钢片制造方法始终未能成为能有效地制造那种改善了磁特性而且抑制了卷材长度方向磁特性偏差的材料的手段。
本发明的目的是提供一种能抑制钢板卷材长度方向上磁特性变动，磁特性方面有优越的方向性的硅钢片冷轧方法及其所用冷轧机的轧辊冷却控制装置。
本发明人发现在冷轧硅钢片时，控制轧制温度、控制从冷轧机输入侧钢片温度到输出侧温度，就能极有效地使钢片长度方向的磁特性高度稳定，从而完成了本发明。
即，本发明提供一种沿卷材长度方向有良好磁特性、均匀方向性的硅钢片的冷轧方法，其特征在于：
在用多个轧制道次进行冷轧，并且至少一个轧制道次以上是在150℃以上、350℃以下的温度下轧制时，使紧靠该轧制道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度沿长度方向的变动范围在15℃以下。
为了完成上述发明目的，本发明提供所述方向性硅钢片的冷轧方法，还包括以下的技术特征：
使紧靠该冷轧轧道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度沿长度方向的变动范围在7℃以下。
对所述冷轧道次上的轧辊冷却剂的流量进行控制。
测定紧靠所述冷轧道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度，根据该测定值，对构成冷轧机的轧辊中任何一个以上的轧辊的冷却剂流量进行控制，使紧靠上述轧制道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度保持一定。
在本发明提供的上述方向性硅钢片冷轧方法中，还包括下述技术特征，作为紧靠输出侧轧辊对之后的钢片温度设定值，将第1轧制道次设定为150℃以下，至少到第3轧制道次须按轧制道次顺序逐渐提高设定值。
此外，本发明还提供一种沿卷材长度方向有良好磁特性、均匀方向性硅钢片的冷轧方法所用的冷轧机的轧辊冷却控制装置，其特征在于，它设有：
沿卷材长度方向对紧靠轧制道次的输出侧轧辊对之后的钢板上面或下面的温度进行测定的传感器；
发生反馈信号的控制器，它使上述传感器的的测定信号成为预先设定值；以及
对应于上述控制器所发出的信号，对轧辊冷却剂流量进行控制的流量控制器。
首先，详细地说明本发明的构思与实验。
对含Si:3.0％,C:0.07％,Mn:0.07％,Al:0.02％的板厚1.90mm的4个热轧卷材进行1150℃温度下、60秒的热轧板退火后，用喷雾水在40℃/秒的速度下进行冷却。
4种卷材，在下述(a)、(b)、(c)、(d)4种条件下进行冷轧，最后形成板厚0.30mm。
首先，第1卷材的条件(a)是在卷材加热的BOX炉中加热至200℃后，在有φ80mm工作辊的森氏薄钢板多辊轧机中进行轧制，
1号道次 1.90→1.40mm(压下率26％)
2号道次 1.40→1.00mm(压下率29％)
3号道次 1.00→0.70mm(压下率30％)
4号道次 0.70→0.50mm(压下率29％)
5号道次 0.50→0.38mm(压下率24％)
6号道次 0.38→0.30mm(压下率21％)
最后加工成板厚0.30mm。
轧制时，把供给涂敷辊、工作辊的冷却剂流量调节成一定值，结果使输出侧轧辊对处的钢板温度为：
1号道次 185～206℃
2号道次 215～225℃
3号道次 232～246℃
4号道次 241～253℃
5号道次 216～223℃
6号道次 186～193℃
第2卷材的条件(b)是在同样有φ80mm的工作辊径的森氏轧机中，以与条件(a)相同的道次规范制成0.30mm的板厚。轧制时把供给涂敷辊、工作辊的冷却剂流量调节成与条件(a)相同的一定值。而与条件(a)不同的是在轧制开始前钢板不加热。结果，在紧靠输出侧轧辊对处钢板的温度是：
1号道次 135～167℃
2号道次 188～203℃
3号道次 198～223℃
4号道次 184～218℃
5号道次 178～197℃
6号道次 103～146℃
第3卷材的条件(c)是在有同样的φ80mm工作辊径的森氏轧机中，以与条件(a)相同的道次规范制成0.30mm的板厚。轧制时，测定紧靠输出侧轧辊对处的钢板温度，控制涂敷辊、工作辊的冷却剂流量，以保持钢板温度为一定值。
结果把紧靠输出侧轧辊对后边的钢板温度控制在下列温度范围之中。
1号道次 154～155℃
2号道次 192～193℃
3号道次 193～194℃
4号道次 202～203℃
5号道次 196～197℃
6号道次 140～141℃
第4卷材的条件(d)是在有同样的φ80mm工作辊径的森氏轧机中，以与条件(a)相同的道次规范制成0.30mm的板厚。轧制时测量输入侧轧辊对的钢板温度，控制带钢冷却剂与涂敷辊冷却剂的流量，使钢板温度保持为一定值。结果把工作轧辊对输入侧温度控制在下述范围中：
1号道次 25～26℃
2号道次 136～137℃
3号道次 198～199℃
4号道次 198～199℃
5号道次 203～204℃
6号道次 168～169℃
然后，这4个卷材在脱脂后，在露点60℃,H2:55％,N2平衡的湿的氢气氛中，在850℃进行2分钟脱碳退火。
再把含有TiO25％、Sr(OH)2·8H2O 2％的MgO作为退火分离剂涂敷于其上，并卷绕成带卷后，在840℃,N2气氛中在40小时之后，以15℃/小时的升温速度，升到1200℃，在N2:25％,H2:75％的气氛中进行二次再结晶退火，然后继续在1200℃、5小时在H2中精炼退火，组成最后成品退火。
以后，除去未反应的退火分离剂，涂敷张力涂层，再进行平展性退火，在800℃进行1分钟烧结处理。这些卷材长度方向的连续铁损值的测定结果示于图1中。图1(a)～(d)则分别与上述条件(a)～(d)相对应。
轧制开始前把钢板加热，把冷却剂流量调节成一定值的条件(a)的场合下，如图1(a)中所示，其磁特性变动量大。
轧制开始前钢板不加热，把冷却剂流量调节成一定值的条件(b)的场合，如图1(b)中所示，磁特性变动量虽然比条件(a)减小，但仍然较大。
在各道次中，控制冷却剂流量，使紧靠输出侧轧辊对后边的钢板温度保持一定的条件(c)场合下，如图1(c)中所示，可以获得铁损变动小，具有稳定的良好磁性的材料。
在各轧道中，把输入侧轧辊对的钢板温度控制为一定的条件(d)的场合下，如图1(d)中所示、铁损变动大。
在条件(c)的场合下，如上所述地不但能抑制铁损变动，同时能抑制板厚的变动。
轧制时，由于紧靠输出侧轧辊对后的钢板温度是一定的，如前所述地可提高磁特性并使之稳定，为了找出其理由本发明人进行了下述实验。
把0.75mm厚、含C:0.06％、Si:3.2％、Mn:0.07％、Al:0.02％、N:0.008％的冷轧板保持一定温度，同时进行拉伸试验，其结果示于图2中。
如图2所示，由于变形时的温度是从常温开始上升的，至200℃时拉伸强度急剧减少，高于200℃时又增加。这说明轧制温度稍有差别，则轧制时材料的变形阻力变化很大。
根据这样的结果，可以认为使磁特性提高并且稳定的理由如下：
即如图2所示，由加工温度的变化而改变拉伸强度这意味着加工温度变化使材料的滑动变形方式变化。拉伸强度因高温而降低时，滑动变形方式增加，产生多重滑移。材料变形方式的变化是由于轧制变形引起轧制集合组织变化、由于退火后再结晶集合组织发生变化，最后改变其磁特性。因此，为了使磁特性稳定，必须把轧制温度控制在一定值上。
而且，图2中的拉伸强度变化，会由于拉伸加工量与加工应变量的积蓄而使曲线的形状与最小值点的位置改变，故最适宜的温度是依轧道与压下率的不同而变化的。借助于把温度变化抑制在此最适宜温度附近，就能获得不仅能减低磁特性变动，而且能提高磁特性的一种效果。
下面，对靠近输出侧轧辊对之后的钢板温度变动对磁特性影响进行研讨，其结果如图3所示。
从图3可知，钢板温度变动范围从1℃到7℃时显示出非常好的数值，但变动范围超过15℃以上时，铁损平均值与铁损标准偏差值急剧恶化。
因而，为了抑制磁特性的变动提高，应把紧靠输出侧轧辊对处的钢板温度变动抑制在15℃以内，最好是低于7℃。
在采用这样的冷轧方法时，为了进一步改善磁特性，对各道次的目标轧制温度，进行了实验研讨。
把由C:0.065％、Si:3.35％、Mn:0.07％、P:0.003％、Al:0.025％、S:0.002％、Sb:0.040％、N:0.008％、Bi:0.005％，残余部分是铁与不可避免的不纯物组成的8个扁坯，在1420℃、30分钟均热后，按常规方法轧制成2.2mm的热轧卷材。
对各热轧卷材，在1000℃下、50秒内进行热轧板退火后，控制四台串行轧机中的冷却剂流量，控制紧靠输出侧轧辊对之后处钢板温度进行4道次轧制。在钢板温度为
1号道次 105℃(变动值7℃)
2号道次 135℃(变动值6℃)
3号道次 168℃(变动值7℃)
4号轧道    63℃(变动值5℃)
的条件下进行轧制，成为厚1.50mm的中间板。然后在1130℃下进行60秒的中间退火，此后在水雾中进行40℃/秒的冷却。
其后，各卷材在森氏多辊轧机中，用5道次轧成最后的厚为0.20mm的钢板。
1号道次 1.00mm(压下率33％)
2号道次 0.65mm(压下率35％)
3号道次 0.45mm(压下率31％)
4号道次 0.30mm(压下率33％)
5号道次 0.20mm(压下率33％)
此时，把光纤式温度计设置在轧辊输出侧，连续地测出钢板温度，控制涂敷辊、工作辊、中间辊的冷却剂流量、把输出侧轧辊对的钢板温度控制成目标温度。
结果，把紧靠输出侧轧辊对的钢板温度测定值控制在相对于设定值在±2.0％(变动范围4℃)以内的温度范围内。
表1示出了此时各卷材的紧靠各道次输出侧轧辊对之后的钢板温度值。[表1]
卷材     设定温度(℃) 磁束密度 铁损
NO. 第1道次 第2道次 第3道次 第4道次 第5道次 B8(T) W17/50(W/kg)
1 120  180  240 245 130 1.968 0.703
2 120  175  235 240 200 1.967 0.705
3 125  175  195 135 100 1.950 0.783
4 125  215  215 215 135 1.952 0.764
5 120  215  185 170 130 1.940 0.823
6 125  220  185 175  130 1.938 0.835
7 125 173  230 220  85 1.965  0.712
8 205  215  225 190  105 1.952  0.798
此处，第8号卷材由于仅靠加工发热量不能达到1号道次的钢板温度205℃，在轧制前要把卷材预热至130℃再开始轧制。
冷轧后要把第1～8号各个卷材进行脱脂，在湿的氢气保护气氛中850℃下，进行2分钟脱碳退火，并涂敷含5％的TiO2的MgO的退火分离剂，卷成卷状，并进行最后的退火处理。
最后的退火是在氮气气氛中，以25℃/小时的升温速度升至840℃后保持35小时，再在20％N2与80％氢气气氛中，以15℃/小时的升温速度升至1200℃后，再在氢气气氛中保持10小时，然后降温。
在最后成品退火后，除去未反应的分离剂，并进行平展化退火，再在800℃下，1分钟内烧结出张力型绝缘涂层。
沿此卷材长度方向分成20份，求出其磁特性平均值。这些值一并示于表1中。
结果，如卷材第1、2、3、4、7所示，由于采用了在道次中，第1、2、3道次依次增加轧制温度的温度模式，就可获得磁特性极佳的成品。
然而如卷材8那样，在第1道次超过150℃的情形下，磁特性有一定程度的恶化。
从该结果可以判明下列条件是有效的。
①不要使1号道次温度过高。
②按照轧制顺序，至少到第3号道次，才使其紧靠输出侧轧辊后钢板温度设定值逐渐提高。
其理由可推定如下：
勿使紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度过高是由于在变形量较小的1号道次阶段，温度过高时会引起钢中C的粗大析出，从而得不到适于获得向高斯方法高度聚集的二次再结晶晶粒的轧制集合组织。进一步研讨的结果表明，其上限值以150℃为最佳。另外，按轧道顺序至少到第3道次才使该钢板温度设定值逐渐提高是由于随着加工变形量的积累，转位活动活化有利于上述轧制集合组织的改善。借助使轧制温度变动减小，效果更显著的理由是由于上述措施可确实地取得加工变形累积的效果。
本发明人根据以上所述的实验观察而完成了本发明。
下面对作为本发明对象的方向性硅钢板坯的成分加以说明。
为了用小相变来改善热轧组织，C要在0.02％以上。由于超过0.09％时脱碳不良，故最好在0.02～0.09％范围内。
由于提高电阻会使铁损提高，Si要在2.5％以上。由于超过5.0％时急剧脆化、使冷轧困难，故最好在2.5～5.0％范围内。
此外，抑制剂的成分，可自Al,S,Se中选择一种以上。对于抑制剂的性能而言，Al应在0.01％以上，超过0.04％则反而使抑制力恶化。S与Se要在0.005％以上，但由于超过0.03％时抑制剂溶解困难，故最好是0.005～0.03％。
Mn是防止热轧裂纹的必要元素，故应在0.02％以上，此外也可把MnS与MnSe用作抑制剂成分，由于超过0.3％时MnS与MnSe溶解困难，因而其范围以0.02～0.3％为宜。
N为析出AlN的基本成分，由于在冷轧时可由氮化处理加以补充，故不必限定下限。但是，超过0.011％时会在板坯加热阶段气化而使钢发生泡疤，故最好是在0.011％以下。
此外，作为抑制剂的增强元素，当然可含有现有技术中已知的Sb、P、Sn、Bi、As、B、Ge、V 、Nb等元素。此外，为防止硅钢特有的热轧裂纹，也可以含有Mo。
含有上述成分的硅钢板坯包括用通常连续铸造方法形成的铸件，对由板料浇铸而成形的薄板坯与坯锭进行再轧制而形成的坯料，用通常方法把板坯加热后进行热轧。
根据需要对热轧后的卷材进行热轧板退火，用插入一次冷轧或中间退火的多次冷轧做成最终的板厚。
本发明的冷轧方法能适用于这样的任何一种轧制，并能取得由其产生的效果，特别适用于最终轧制，其效果最显著。
此外，在应用本发明冷轧方法时，合并使用道次间时效处理、低润滑轧制、小辊径轧制等公知的冷轧方法，不但不妨碍本发明的效果，还可取得叠加的效果。
本发明的冷轧方法的有效条件是在150℃以上、350℃以下进行冷轧，用多个道次轧制时至少其中一个道次要满足此温度条件。其理由是所有道次的轧制温度不足150℃时，不能引起集合组织变更，而全部道次均超过350℃时，使集合组织恶化，而且轧制油激烈蒸发，不能稳定地轧制。
而且在上述150℃以上350℃以下的轧道中，抑制轧制温度的变动对于抑制磁特性变动是重要的。
紧靠轧制输出侧轧辊对之后的钢板温度的变动能最好地反映出轧制温度变动，轧制加工时的温度由轧机输入侧的钢板温度、与之接触的工作辊的表面温度及加工发热产生的温升而定。
紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度还随输入侧轧辊对前的带钢冷却剂流量而变化。
在压下率、轧制速度一定时，对轧制温度的变动部分最起作用的是从工作辊表面所吸收的热量变动部分。因此，为了抑制轧制温度的变动，最重要的是控制工作辊的冷却剂量，其指标应使紧靠轧制输出侧轧辊对之后的钢板温度的变动适当。
作为支配冷却剂流量控制的参数除了紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度测定值以外，还有从轧制条件变动测得的预测值。控制轧制输出侧轧辊对以内的钢板温度的最有效的方法是根据紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度的测定值来控制冷却剂量。
轧机输出侧轧辊对以内的钢板温度的变动范围希望在15℃以内，最好在7℃以内，这对于抑制磁特性变动，提高磁性能是重要的。
要控制钢板温度变动的冷轧轧道，其目标温度范围是对钢板的变形机构影响大的温度150℃～350℃，对于用多个轧道的场合相当于全部轧道的温度。
在使轧制输出侧轧辊对以内的钢板温度变动减小的情况下，由于使第1道次的温度在150℃以下，依轧道顺序，至少到第3道次才提高其轧制输出侧的钢板温度设定值，故能在卷材全长上积累加工变形，改善轧制集合组织，提高平均磁特性。
也可以借助于控制构成冷轧机的其它轧辊的冷却剂流量来控制工作辊的冷却剂流量。例如，对于森氏冷轧机可对背压辊、支承辊、中间辊与涂敷辊进行控制，对于串列式轧机可对背压辊、中间辊进行控制。
平时用冷却剂冷却洗净这些轧辊，各轧辊的冷却剂并不只停留在各辊上，而是一面流下一面随辊子的转动而被卷入到工作辊表面上，参与其冷却，因而，借助于控制构成冷轧机的至少一个轧辊的冷却剂流量就能取得与控制工作辊冷却剂流量相同的效果。
此外，也可以把控制输入侧轧辊对前的带钢冷却剂流量的办法用作抑制轧制输出侧轧辊对之后钢板温度变动的手段。
实现这种冷轧方法的装置，其特征是如图4所示地，在通常的冷轧机上附设测温度传感器1，它设在紧靠输出侧轧辊对之后，用于测定从轧辊对输出的钢板5的温度；还设有温度控制器2，它对应于该测温传感器1的测定信号，使该信号成为所指示的一定值而发出反馈信号；设有流量控制器3，它根据温度控制器2所发出的信号来控制轧辊冷却剂或带钢冷却剂4的流量。其中6是工作辊。
图4虽然是控制流向工作辊6的冷却剂4的流量的装置，但是在控制中间辊、背压辊、支承辊、涂敷辊的冷却剂流量的场合下也可以使用图4同样的控制装置。
这里，由于测温传感器1是测定钢板温度用的装置，可以使用一般的接触式温度计或放射性温度计。其设置位置应能测量从轧辊对输出的钢板上面或下面或两面的温度。
温度控制器2也可以使用各种热处理温度控制装置。冷却剂流量控制器3可使用通常流体控制的电气式、电磁式和机械式中的任何一种。
最终冷轧后的钢板，一般是供脱碳退火，或供一次再结晶退火的。脱碳退火是在公知的湿的氢气氛中，在750℃～900℃下进行60～180秒。
其后，使钢板连续退火地进行二次再结晶退火，涂敷退火分离剂后，卷成卷状、进行最后加工的退火处理。最后加工退火后，在需要提高其绝缘电阻时，涂上绝缘涂层，成为成品。
本发明的冷轧机适用于公知的各种场合，例如图5(a)中所示的只用一对工作辊的场合(2Hi型)、图5(b)中所示的设有背压辊对的场合(4Hi型)，(C)中所示的设有一对中间辊的场合(6Hi型)，和(d)中的有多个背压辊对的行星式与(e)中的森氏多辊轧机等。而且轧制机既可只用一台反转式轧机进行一个方向轧制，也适用于串列方式的轧机。但在反转方式的情形下，当然要在输出侧与输入侧的两侧上设置钢板温度传感器。
图1是表示沿各种冷轧卷材的长度方向铁损值变化的连续的实测值的曲线图，
图2是表示拉伸强度试验中拉伸强度与材料温度之间关系的曲线图，
图3是表示紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度变动范围与磁特性变动之间关系的曲线图，
图4是表示本发明冷却控制装置的一个实施例的说明图，
图5是表示本发明适用的各冷轧机例的说明图。
实施例1
把表2中所示的钢块记号A的板坯在1420℃下，加热15分钟后，用常规方法轧成1.8mm的热轧卷材。热轧卷材在1130℃进行热轧板退火60秒后酸洗，在有φ120mm工作辊径的森氏轧机中冷轧成板厚0.30mm。
轧道规范为第1道次 1.35mm(压下率25％)
          第2道次 0.95mm(压下率30％)
          第3道次 0.65mm(压下率32％)
          第4道次 0.45mm(压下率31％)
          第5道次 0.30mm(压下率33％)最后加工成0.30mm厚的板。
卷材被分割成为e与f。
对于卷材e，使用本发明轧辊冷却控制装置。即，对于流向工作辊、中间辊与支承辊的冷却剂来说，可用图4所示的轧辊冷却控制装置，但要保持流向涂敷辊的流量一定。
此时的各道次紧靠输出侧轧辊对之后的温度设定为第1道次155℃，第2道次185℃，第3道次201℃，第4道次215℃，第5道次95℃。
输出侧轧辊之后的钢板温度在卷材长度方向的变动范围为第1道次1℃，第2道次3℃，第3道次3℃，第4道次4℃，第5道次3℃。
各轧道后，在高温下卷绕成卷状。轧制时，轧制速度由50mpm逐渐增加到500mpm，在到达最高速度500mpm时，再逐渐降至50mpm而结束轧制。
将分割后的另一卷材f作为比较例，把光纤式放射温度计设置在轧机的输入侧，连续地测出钢板温度，用温度调节器使之与设定温度一致地向冷却剂流量计发出反馈信号。
冷却剂是用流量调节计对流向涂敷辊的冷却剂进行自动流量调节，而流向其它的工作辊、中间辊与支承辊的冷却剂流量则保持一定。此时各轧道的轧制输入侧的温度设定为第1道次25℃，第2道次146℃，第3道次185℃，第4道次205℃，第5道次195℃。紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度沿卷材长度方向的变动范围为第1道次4℃，第2道次6℃，第3道次6℃，第4道次7℃，笫5道次3℃。
各轧道后，在高温下卷绕成卷状。轧制时，轧制速度从50mpm逐渐增至500mpm，在到达最高速度500mpm时，再逐渐地降至50mpm而终止轧制。
此二卷材脱脂后，在湿的氢气氛中，在850℃下脱碳退火2分钟，再把含1％的Sr(OH)2·8H2O,5％的TiO2的MgO作为退火分离剂涂敷于其上，卷成卷状，再进行最后加工退火。最后加工退火是在840℃下，在氮气中保持25小时后，以15℃/小时的速度升温至1200℃，至1150℃时形成25％N2,75％H2的气氛，从1150℃至1200℃且在1200℃下的氢气氛中保持10小时。
最后加工退火后除去未反应的分离剂，再进行平展化退火，在800℃、1分钟条件下，烧结出张力型绝缘涂层。沿各卷材长度方向分割成20等分，表3示出了磁特性、平均板厚(ta)及板宽度方向的板厚度差(△t：从卷材边缘100mm处的板厚中扣除卷材中央部位板厚的值)的测定值的平均值与标准偏差。
如表3中所示，把每个道次的轧制输出侧钢板温度控制在一定值上的实施例，在改善磁特性或钢板形状方面均取得极其优异的显著的效果。[表2]
钢块记录     成    分    (％)
    C     Si     Mn     P     Al     Se     Sb     N
 A  0.078  3.22  0.07  0.010  0.025  0.018  0.025  0.007
 B  0.038  3.15  0.07  0.008  0.001  0.019  0.026  0.003
 C  0.075  3.25  0.07  0.005  0.023  0.018  0.024  0.008
[表3]
    卷材     e     f
数据类别 平均值 标准偏差 平均值 标准偏差
    B8(T)  1.9327  0.00468  1.9266  0.00986
 W17/50(W/kg)  1.004  0.0196  1.0495  0.0511
 ta(mm)  0.3101  0.00193  0.3081  0.00807
 △t(μm)  4.55  1.986  9.40  4.271
备注     实施例     比较例
实施例2
把表2中所示的钢块记号B的板坯在1400℃下，加热30分钟后，用通常的方法轧成g、h、i、j4个1.9mm的热轧卷材。在把各热轧卷材在1000℃下经过60秒热轧板退火后进行酸洗，再在4台串列式轧机中。进行第1次冷轧，轧成0.62mm。
轧道规范为第1道次 1.40mm(压下率26％)
          第2道次 1.05mm(压下率25％)
          第3道次 0.80mm(压下率24％)
          第4道次 0.62mm(压下率23％)
对于4个卷材中的g和h使用本发明的轧辊冷却控制装置。
即对于工作辊、中间辊与背压辊的冷却剂使用如图4所示的冷却控制装置，但涂敷辊的流量要保持一定。
此时，各轧道的轧制输出侧的设定温度分别为第1道次95℃，第2道次97℃，第3道次165℃，第4道次176℃。在高温下卷绕成卷状。
紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度沿卷材长度方向的变动范围为第1道次4℃，第2道次5℃，第3道次6℃，第4道次7℃。
4个卷材中其余i与j这2个卷材，在冷却剂流量一定的情况下轧至0.62mm，轧制后的钢板同样在高温下卷绕成卷状。此时各道次输出侧的温度在下列范围中变化：第1道次65～107℃，第2道次65～115℃，第3道次154～176℃，第4道次172～194℃。
然后，把g,h,i,j这4个卷材脱脂后，再于1050℃下经40秒的中间退火后，在同样的4台构成的串列式轧机中进行第二次冷轧，轧成最后为0.22mm的钢板。
轧道规范为 第1道次 0.49mm(压下率21％)
           第2道次 0.38mm(压下率22％)
          第3道次 0.30mm(压下率21％)
          第4道次 0.22mm(压下率27％)
对于4个卷材中的卷材g,i，使用本发明的轧辊冷却控制装置。即对工作辊、中间辊与背压辊使用如图4中所示的本发明的轧辊冷却控制装置，但涂敷辊的流量保持一定。此时各道次轧出侧的温度设定为第1道次85℃，第2道次93℃，第3道次152℃，第4道次172℃。紧靠输出侧轧辊对之后的钢板温度在卷材长度方向上的变化范围是第1道次4℃，第2道次4℃，第3道次6℃，第4道次6℃。轧制后的钢板在高温下卷绕成卷状。
4个卷材中其余的h,i这二个卷材，在冷却剂流量一定的情况下轧至0.22m,m；轧制后的钢板同样在高温下卷成卷状。此时各轧道输出侧的温度变化范围是第1道次64～92℃，第2道次60～103℃，第3道次142～198℃，第4道次165～213℃。
使轧制后的卷材脱脂后，在湿的氢气氛中，于820℃下进行2分钟的脱碳退火，把含有1％SrSO4,7％TiO2的MgO作为退火分离剂涂敷于其上，卷成卷状，再进行最后加工退火。最后加工退火是在氮气中850℃下保持50小时，再在25％氮气和75％氢气气氛中升温至1200℃，然后在氢气中在1200℃下保持5小时。
最后加工退火后，除去未反应的分离剂，再平展化退火，并在820℃下，1分钟烧结出张力型绝缘涂层。
沿各卷材长度方向分割成20等分，测定磁特性、平均板厚(ta)与板的宽度方向上的板厚差(△t：从卷材边缘100mm处的板厚中扣除卷材中央部位的板厚的差值)，表4中列出了其平均值与标准偏差。[表4]
    卷材     g     h     i     j
数据类别 平均值 标准偏差 平均值 标准偏差 平均值 标准偏差 平均值 标准偏差
B8(T) 1.9069  0.00202  1.9050  0.00366  1.9065  0.00226  1.9011  0.00648
W17/50(W/kg) 0.860  0.1640  0.883  0.02492  0.8685  0.02006  0.8935  0.03004
ta(mm) 0.2296  0.00096  0.2296 0.00131 0.2296  0.00111  0.2298  0.00160
△t(μm) 5.60  1.959 7.70 2.571  6.85  1.590  12.00  2.645
备注      实施例     实施例 实施例     比较例
如表4中所示，在两次冷轧中至少一次是采用本发明的冷轧方法的卷材g,h,i与过去方法的j卷材相比，其磁特性与钢板形状均优越，特别是经第1次、第2次冷轧，使用本发明冷轧方法的卷g能获得特别优异的结果。
实施例3
把表2中所示的钢块记号C的2块板坯在1410℃下加热20分钟后，用常规方法轧成2.2mm的热轧卷材。热轧卷材经酸洗后，用串列式轧机轧成1.50mm。
然后在1100℃下经90秒均热，用水雾以45℃/秒的冷却速度冷却至350℃，继续以2.0℃/秒的冷却速度、经130秒冷却至室温，并进行中间退火。然后用森氏轧机轧成最后的板厚0.22mm。用这森氏轧机轧制的两个卷材的轧道规范分别是：
第1道次 1.00mm(压下率33％)
第2道次 0.75mm(压下率25％)
第3道次 0.55mm(压下率26％)
第4道次 0.40mm(压下率27％)
第5道次 0.30mm(压下率25％)
第6道次 0.22mm(压下率27％)
用此森氏轧机轧制时，使用本发明的轧辊冷却控制装置。即，对于流向工作辊、中间辊与支承辊的冷却剂使用如图4所示的冷却控制装置，但是，使涂敷辊的流量保持一定。
在用森氏轧机轧制时，把两个卷材紧靠输出侧轧辊对之后钢板温度设定值设定为不同的值。第1卷材的紧靠各轧道输出侧轧辊对之后的钢板温度设定为：第1道次153℃，第2道次185℃，第3道次207℃，第4道次226℃，第5道次192℃，第6道次124℃。在高温下把各轧道轧制后的钢板卷绕成卷状。
在紧靠输出侧轧辊对之后，所测定的沿卷材长度方向钢板温度变动范围是第1道次3℃，第2道次3℃，第3道次2℃，第4～第6道次各为4℃。
另外，把第2卷材的紧靠各轧道输出侧轧辊对之后的钢板温度设定为第1道次135℃，第2道次160℃，第3道次175℃，第4道次180℃，第5道次175℃，第6道次140℃。把各道次轧制后的钢板在高温下卷成卷状。
在紧靠输出侧轧辊对之后所测定的钢板温度的变动范围是第1道次3℃，第2道次3℃，第3道次2℃，第4道次～第6道次各为4℃。
第1卷材与第2卷材中的任何一个，都在冷轧后脱脂，在湿的氢气氛中，在840℃下进行2分钟的脱碳退火，把含有1％SrSO4,5％TiO2的MgO作为退火分离剂涂敷于其上，卷成卷状并进行最后加工退火。最后加工退火是在840℃下的氮气中保持20小时后，以15℃/小时的速度升温至1200℃，至1150℃、用25％N2,75％H2的气氛，从1150℃至1200℃，并在氢气氛中、1200℃下保持10小时。
最后加工退火后，除去未反应的分离剂，并进行平展化退火，在800℃、1分钟条件下烧结出张力型绝缘涂层。
其后，分别把第1、第2卷材沿长度方向分割成20等分，求出磁特性、平均板厚(ta)、板宽度方向上的板厚差(△t)测定值的平均值与标准偏差、其结果列于表5中。
                      表5
卷材号     第1卷材     第2卷材
数据类别 平均值 标准偏差 平均值 标准偏差
B0(T) 1.9373  0.00266  1.9425 0.00254
W17/50(W/kg) 0.8275  0.01639  0.8015 0.001523
ta(mm) 0.2298  0.00085 0,2274 0.00076
△t(μm) 5.10  1.609 5.06 1.413
备注       本发明例     本发明例
从表5可以看出，本发明的第1与第2卷材都显示出均匀的良好的磁特性、而且，板厚变动也小。
实施例4
由C:0.081％,Si:3.35％,Mn:0.07％,P:0.005％,Al:0.025％,S:0.014％,Sb:0.025％,Ni:0.007％其余是铁与不可避免的不纯物质构成的8个板坯，在1410℃下加热15分钟后，按常规方法热轧成2.0mm的卷材。
各热轧卷材k～r在1150℃下用50秒时间退火，在以45℃/秒的平均冷却速度的水雾冷却构成的热轧板退火后，进行酸洗，然后用森氏轧机轧成最终板厚0.27mm。
对8个卷材的轧道规范为：第1道次 1.40mm(压下率30％)
                       第2道次 1.00mm(压下率29％)
                       第3道次 0.70mm(压下率30％)
                       第4道次 0.40mm(压下率43％)
                       第5道次 0.27mm(压下率33％)
8个卷材中的k～n4个卷材用本发明的冷却剂流量控制手段对输出侧轧辊对之后的钢板温度进行控制。k～n4个卷材输出侧轧辊对之后的钢板温度的设定值为第1道次95℃，第2道次125℃，第3道次180℃，第4道次135℃，第5道次110℃。表6中示出了此时输出侧轧辊对之后的钢板温度沿卷材长度方向上的变动范围。
第3道次的轧辊对之后的钢板温度虽为180℃，由于卷材k～l的3个卷材的钢板温度变动范围在15℃以下，故仍在本发明的范围之内。卷材n的钢板温度变动范围为17℃，在本发明范围之外。
对于卷材O，要先设定输出侧轧辊对之后的钢板目标温度，再通过变更轧制速度把输出侧轧辊对之后的钢板温度控制在设定的温度上。此时卷材O的输出侧轧辊对之后的钢板温度的设定值为第1道次95℃，第2道次125℃，第3道次180℃，第4道次135℃，第5道次110℃。表6示出了此时输出侧轧辊对之后钢板沿卷材长度方向上的温度变动范围，此变动范围为4～6℃，在15℃以下，故卷材O可作为本发明的实施例。
对于作为比较例的卷材P，则先设定轧机输入侧的钢板温度目标，再借助于调节轧机输入侧的涂敷辊与工作辊的冷却剂流量而把轧机输入侧的钢板温度控制在此设定温度上。这时的卷材P的轧机输入侧的钢板温度设定值为第1道次95℃，第2道次125℃，第3道次180℃，第4道次135℃，第5道次110℃。表6示出了此时的输出侧轧辊对之后的钢板温度沿长度方向的变动范围。
对于作为比较例的卷材q，轧机的各冷却剂流量是一定的。图6示出了此时输出侧轧辊之后钢板温度沿长度方向的变动范围。
剩下的卷材r是作为比较例的，先设定轧机输入侧的钢板温度目标，再通过调节带钢冷却剂流量而把轧机输入侧的钢板温度控制在设定的温度上。
此时，作为温度设定值，第1道次为95℃，第2道次为125℃，第3道次为180℃，第4道次为135℃，第5道次为110℃。此时的输出侧轧辊对之后的钢板温度沿长度方向的变动范围示于表6中。
使各卷材冷轧后脱脂，并在湿的氢气氛中，840℃下脱碳退火2分钟。然后把含有1％的Sr(OH)2·8H2O,8％TiO2的MgO作为退火分离剂涂敷在各卷材上，卷绕成卷状并进行最后加工退火。
最后加工退火是在25％氮气和75％氢气氛中，以15℃/时的速度升温至1200℃，此后在氢气氛中，1200℃下保持10小时。
最后加工退火后除去未反应的分离剂，并作平展化退火处理，再在800℃,1分钟内烧结出张力型涂层。
然后，将卷材沿长度方向分割成20等分，测定其磁特性。图3中示出了各卷材第3道次输出侧轧辊对之后钢板沿长度方向的温度变动范围及铁损W17/50(W/Kg)的平均值与标准偏差。从图3可以看出温度变动范围越小，铁损值愈小，偏差也小。[表6]
轧道 目标温度(℃)     温度变动范围温度变动幅(℃)
    k     l   m     n     o     p   q   r
第1道次     95     1     4  12  17     5    19  33  16
第2道次     125     1     5   8  21     6    20  25  18
第3道次     180     2     6  13  17     5    18  32  20
第4道次     135     1     4  13  17     7    21  28  19
第5道次     110     1     3  15  18     4    22  42  18
铁损平均值 W17/50( W/Kg) 0.860  0.860  0.870  0.890  0.860  0.910  0.95  0.915
铁损标准偏差 W17/50( W/Kg)  0.018  0.018  0.022  0.025  0.018  0.029  0.043  0.027
    备注 本发明例 本发明例 本发明例 比较例 本发明 比较例 比较例 比较例
实施例5
把8个由C:0.065％,Si:3.35％,Mn:0.07％,P:0.005％,Al:0.026％,S:0.003％,Sb:0.035％,Ni:0.007％，其余是铁与不可避免的不纯物构成的板坯，放在1350℃下，加热30分钟后，用常规方法热轧成2.2mm的卷材。
各热轧卷材S～Z在经过1150℃40秒的退火与由50℃/秒的平均冷却速度的水雾冷却构成的热轧板退火之后，进行酸洗，再用森氏轧机轧成最终板厚0.35mm。
8个卷材的轧道规范为：
第1道次  1.60mm(压下率27％)
第2道次  1.10mm(压下率31％)
第3道次  0.80mm(压下率27％)
第4道次  0.55mm(压下率31％)
第5道次  0.35mm(压下率36％)
所有8个卷材均用本发明冷却剂流量控制手段对输出侧轧辊对之后的钢板温度进行控制。冷却剂流量控制是针对带钢、涂敷辊，工作辊、背压辊、支承辊、中间辊的冷却剂而进行控制的。
表7示出了各卷材的各轧道输出侧轧辊对之后的钢板温度的设定值。把轧制时输出侧轧辊对之后的钢板温度动化范围控制在±2.5℃的温度范围内。
由于卷材Z仅靠加工发热量，是达不到第1道次的钢板温度185℃的，故在轧制前要把卷材预先加热至100℃才开始轧制。
使各卷材在冷轧后脱脂，并在湿的氢气氛中，840℃下脱碳退火2分钟。然后把含有10％TiO2的MgO作为退火分离剂涂敷在各卷材上，卷成卷状，再进行最后加工退火。
最后加工退火是在氮气氛中，以25℃/时速度升温至840℃，在氢气氛中保持40小时，然后在25％氮，75％氢气氛中，以15℃/时的升温速度升至1200℃，然后在氢气氛中保持10小时。在最后加工退火后，除去未反应的分离剂，再进行平展化退火，并在800℃下用1分钟烧结出张力型绝缘涂层。
把这些卷材沿长度方向分成20等分，求出其磁特性的平均值。这些值都示于表7中。[表7]
道次     设定温度(℃)
  s   t     u     v     w     x   y    z
第1道次 125  120   125  130  120  125  120  185
第2道次 175  170   175  225  225  225  165  200
第3道次 230  220  185  225  195  170  220  235
第4道次 245  240  130  225  180  160  220  195
第5道次 140  245  105  140  140  140  90  100
平均磁束密度B8(T) 1.945  1.944 1.943  1.932  1.930  1.921  1.945  1.944
平均铁损 W17/50( W/Kg) 1.043  1.045 1.052  1.075  1.108  1.193  1.047  1.095
如表7中的s,t,u,y与z所示地，由于采用了道次中按第1、第2、第3道次依次增加轧制温度的模式，故能获得磁特性极为优异的产品。
如上所说那样，使用本发明能制造出沿卷材长度方向磁特性良好的、而且有均匀方向性的硅钢片，具有极大的工业价值。

Claims (6)

1．一种沿卷材长度方向有良好磁特性、均匀方向性的硅钢片的冷轧方法，其特征在于：
在用多个轧制道次进行冷轧，并且至少一个轧制道次以上是在150℃以上、350℃以下的温度下轧制时，使紧靠该轧制道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度沿长度方向的变动范围在15℃以下。
2．根据权利要求1所述方向性硅钢片的冷轧方法，其特征在于：
使紧靠该冷轧轧道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度沿长度方向的变动范围在7℃以下。
3．根据权利要求1或2所述方向性硅钢片的冷轧方法，其特征在于：
对所述冷轧道次上的轧辊冷却剂的流量进行控制。
4．根据权利要求1或2所述方向性的硅钢片的冷轧方法，其特征在于：
测定紧靠所述冷轧道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度，根据该测定值，对构成冷轧机的轧辊中任何一个以上的轧辊的冷却剂流量进行控制，使紧靠上述轧制道次的输出侧轧辊对之后的钢片温度保持一定。
5．根据权利要求1-4中任何一项所述的方向性硅钢片的冷轧方法，其特征在于，作为紧靠输出侧轧辊对之后的钢片温度设定值，将第1轧制道次设定为150℃以下，至少到第3轧制道次须按轧制道次顺序逐渐提高设定值。
6．一种沿卷材长度方向有良好磁特性、均匀方向性硅钢片的冷轧方法所用的冷轧机的轧辊冷却控制装置，其特征在于，它设有：
沿卷材长度方向对紧靠轧制道次的输出侧轧辊对之后的钢板上面或下面的温度进行测定的传感器；
发生反馈信号的控制器，它使上述传感器的的测定信号成为预先设定值；以及
对应于上述控制器所发出的信号，对轧辊冷却剂流量进行控制的流量控制器。
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