CN107109508A - 取向电工钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

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：将板坯加热后进行热轧以制造热轧板，所述板坯以重量％计，包含N：0.0005％至0.015％、Ti：0.0001％至0.020％、V：0.0001％至0.020％、Nb：0.0001％至0.020％及B：0.0001％至0.020％，余量为Fe和其它杂质；对所述热轧板进行退火；将热轧板退火完毕的钢板冷却后进行冷轧以制造冷轧板；对所述冷轧板实施脱碳退火后进行渗氮退火或者同时实施脱碳退火和渗氮退火；以及对脱碳退火和渗氮退火完毕的所述钢板进行最终退火。

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
通常，对于磁性能优良的取向电工钢板，{110}<001>取向的高斯组织(Gosstexture)应该沿钢板轧制方向高度发达，为了形成这样的织构，需通过晶粒异常生长的二次再结晶来形成高斯取向晶粒。这种非正常的结晶生长不同于常规的晶粒生长是在正常的晶粒生长因析出物、夹杂物或者固溶或晶界偏析的元素而受到正常生长的晶界迁移被抑制时发生。如此抑制晶粒生长的析出物或夹杂物等被称为晶粒生长抑制剂(inhibitor)，对基于{110}<001>取向的二次再结晶的取向电工钢板制造技术的研究致力于使用强抑制剂来形成相对于{110}<001>取向的聚集度较高的二次再结晶以确保优良的磁性能。
Ti、B、Nb、V等是在炼铁和炼钢步骤中不可避免地会包含的元素，但这些成分在控制析出物形成方面存在很大困难，因而作为抑制剂难以利用。因此，在炼钢步骤中对这些元素的含量进行管理，将含量尽可能降至最低。这样就出现了炼钢工艺复杂且工艺负载增加的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的一实施例提供一种取向电工钢板的制造方法。此外，本发明的另一实施例提供一种取向电工钢板。
(二)技术方案
本发明的一实施例的取向电工钢板的制造方法，其包含以下步骤：将板坯加热后进行热轧以制造热轧板，所述板坯以板坯的总组分为100重量％计，包含N：0.0005％至0.015％、Ti：0.0001％至0.020％、V：0.0001％至0.020％、Nb：0.0001％至0.020％及B：0.0001％至0.020％，余量为Fe和其它杂质；对所述热轧板进行退火；将热轧板退火完毕的钢板冷却后进行冷轧以制造冷轧板；对所述冷轧板实施脱碳退火后进行渗氮退火或者同时实施脱碳退火和渗氮退火；以及对所述脱碳退火和渗氮退火完毕的钢板进行最终退火。
对所述热轧板进行退火的步骤可包括：使钢板升温的升温步骤；升温后对钢板进行一次均热的步骤；以及将第一次均热后的钢板冷却后进行第二次均热的步骤，所述升温步骤以15℃/秒以上的升温速度升温至第一次均热温度。
进行所述第一次均热的步骤可在1000℃至1150℃的均热温度下实施。
进行所述第一次均热的步骤可为实施5秒以上均热处理。
进行所述第二次均热的步骤可在700℃至1050℃的均热温度下实施，第一次均热温度与第二次均热温度之差可为20℃以上。
将第一次均热后的钢板冷却时，冷却速度可为10℃/秒以上。
将热轧板退火完毕的钢板冷却时冷却至200℃以下的温度，冷却速度可为20℃/秒以上。
进行所述第二次均热的步骤可为实施1秒以上均热处理。
在进行所述热轧以制造热轧板的步骤中，热轧结束温度可为850℃以上。
所述取向电工钢板的制造方法还包括制造所述热轧板后对热轧板进行收卷的步骤，热轧板收卷温度可为600℃以下。
所述冷轧时，压下率可为80％以上(压下率为(轧制前钢板的厚度-轧制后钢板的厚度)/(轧制前钢板的厚度))。
所述冷轧通过一道次轧制冷轧至最终厚度，或者通过包含中间退火的两道次以上轧制冷轧至最终厚度，在所述冷轧中至少一道次可在150℃至300℃下实施。
所述板坯以板坯的总组分为100重量％计，还可包含C：0.01％至0.1％、Si：2.0％至4.0％、Mn：0.01％至0.30％、Al：0.005％至0.040％、Sn：0.005％至0.20％、S：0.0005％至0.020％、Se：0.0005％至0.020％及P：0.005％至0.1％。
所述板坯中包含的Ti、V、Nb及B成分的总量以重量％计可为0.0001％至0.040％。
所述板坯以板坯的总组分为100重量％计还可包含Cr：0.001％至0.20％、Ni：0.001％至0.20％、Cu：0.001％至0.90％、Mo：0.002％至0.1％、Sb：0.005％至0.20％、Bi：0.0005％至0.1％、Pb：0.0001％至0.02％、As：0.0001％至0.02％，或它们的组合。
本发明的一实施例的取向电工钢板以电工钢板的总组分为100重量％计，包含N：0.0005％至0.015％、Ti：0.0001％至0.020％、V：0.0001％至0.020％、Nb：0.0001％至0.020％及B：0.0001％至0.020％，余量为Fe和其它杂质。另外，所述Ti、V、Nb及B成分的总量以重量％计可为0.0001％至0.043％。具体地，所述Ti、V、Nb及B成分的总量以重量％计可为0.0001％至0.040％。
在所述取向电工钢板中，以电工钢板的总组分为100重量％计，以Ti氮化物形式存在的Ti的含量可为0.0001重量％以上，以V氮化物形式存在的V的含量可为0.0001重量％以上，以Nb氮化物形式存在的Nb的含量可为0.0001重量％以上，以B氮化物形式存在的B的含量可为0.0001重量％以上。
此外，Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物可能会偏析到晶界。
另外，所述电工钢板以电工钢板的总组分为100重量％计还可包含C：0.01％至0.1％、Si：2.0％至4.0％、Mn：0.01％至0.30％、Al：0.005％至0.040％、Sn：0.005％至0.20％、S：0.0005％至0.020％、Se：0.0005％至0.020％及P：0.005％至0.1％。
此外，所述电工钢板以电工钢板的总组分为100重量％计还可包含Cr：0.001％至0.20％、Ni：0.001％至0.20％、Cu：0.001％至0.90％、Mo：0.002％至0.1％、Sb：0.005％至0.20％、Bi：0.0005％至0.1％、Pb：0.0001％至0.02％、As：0.0001％至0.02％，或它们的组合。
(三)有益效果
根据本发明的一实施例，通过使Ti、B、V、Nb或它们的组合的氮化物细微析出，可在取向电工钢板制造工艺中作为抑制剂来利用。
此外，根据本发明的一实施例，可提供磁性优良且铁损低的取向电工钢板。
具体实施方式
参照附图和下述实施例就可以清楚地理解本发明的优点、特征及实现这些的方法。然而，本发明能够以各种不同的方式实施，并不局限于下面公开的实施例。提供下述实施例的目的在于，充分公开本发明以使所属领域的技术人员对发明内容有整体和充分的了解，本发明的保护范围应以权利要求书为准。通篇说明书中相同的附图标记表示相同的构成要素。
因此，在一些实施例中，对众所周知的技术不再赘述，以避免本发明被解释得模糊不清。除非另有定义，否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义就是所属领域的技术人员通常理解的意思。在通篇说明书中，某一部分“包括(或包含)”某一构成要素时，除非有特别相反的记载，否则表示还可以包括其他构成要素而非排除其他构要素。除非另有说明，否则单数形式也意在包括复数形式。
此外，在没有特别提到的情况下，％表示重量％。
下面对本发明的一实施例的取向电工钢板的制造方法进行说明。
首先，准备板坯，所述板坯以板坯的总组分为100重量％计包含N：0.0005％至0.015％、Ti：0.0001％至0.020％、V：0.0001％至0.020％、Nb：0.0001％至0.020％及B：0.0001％至0.020％，余量为Fe和其它杂质。
所述板坯中包含的Ti、V、Nb及B成分的总量以重量％计可为0.0001％至0.040％。
所述板坯以重量％计还可包含C：0.01％至0.1％、Si：2.0％至4.0％、Mn：0.01％至0.30％、Al：0.005％至0.040％、Sn：0.005％至0.20％、S：0.0005％至0.020％、Se：0.0005％至0.020％及P：0.005％至0.1％。
所述板坯以重量％计还可包含Cr：0.001％至0.20％、Ni：0.001％至0.20％、Cu：0.001％至0.90％、Mo：0.002％至0.1％、Sb：0.005％至0.20％、Bi：0.0005％至0.1％、Pb：0.0001％至0.02％、As：0.0001％至0.02％，或它们的组合。
首先说明限制成分的理由。
N是形成氮化物而起到抑制剂作用的元素。如果含量高于0.015％时，则在热轧后的工艺中可能会导致基于氮扩散的表面缺陷，如果含量低于0.0005％，则氮化物形成较少，晶粒的尺寸变大，难以控制一次再结晶晶粒尺寸，从而有可能导致不稳定的二次再结晶。
Ti是本发明的一实施例中形成氮化物而起到抑制剂作用的元素。如果Ti含量低于0.0001％，则作为抑制剂的结晶生长抑制效果下降，如果含量高于0.02％，则因抑制力强而不会产生二次再结晶，而且净化退火后TiN还会大量存在，从而有可能降低磁性。
V是本发明的一实施例中形成氮化物而起到抑制剂作用的元素。如果V含量低于0.0001％，则作为抑制剂的结晶生长抑制效果下降，如果含量高于0.02％，就会形成碳化物，从而有可能降低磁性。
Nb是本发明的一实施例中形成氮化物而起到抑制剂的元素。如果Nb含量低于0.0001％，则作为抑制剂的结晶生长抑制效果下降，如果含量高于0.02％，就会形成碳化物，从而有可能降低磁性。
B是本发明的一实施例中形成氮化物而起到抑制剂作用的元素。如果B含量低于0.0001％，则作为抑制剂的结晶生长抑制效果下降，如果含量高于0.02％，就会形成碳化物，从而有可能降低磁性。
C加入0.01％以上，从而会促进奥氏体相变，使取向电工钢板的热轧组织变得均匀，而且冷轧时会促进高斯取向的晶粒形成。如果含量高于0.10％，则由于形成微细的热轧组织，一次再结晶晶粒变得微小，从而有可能形成粗大的碳化物，而且会形成渗碳体，从而由可能导致组织不均匀。
Si增加电工钢板的电阻率，从而起到减低铁芯损耗的作用。如果Si含量低于2.0％，则电阻率减小而导致铁损性能劣化，如果含量高于4.0％，则钢的脆性变大，冷轧会变得极其困难。
Mn也具有增加电阻率降低铁损的效果，并且与S进行反应而形成MnS析出物，从而还作为抑制一次再结晶晶粒生长的抑制剂来使用。如果Mn含量低于0.01％，则热轧时难以抑制龟裂现象，电阻率增加效果也甚微。如果含量高于0.3％，就会形成Mn氧化物，从而有可能降低表面质量。
Al形成AlN而起到抑制剂的作用。如果Al含量低于0.005％，则作为抑制剂不具有充分的抑制力，如果含量高于0.04％，则析出物生长得粗大，从而有可能无法起到抑制剂的作用。
Sn妨碍晶界的迁移并促进高斯取向的晶粒生长。如果Sn含量低于0.005％，则难以发挥妨碍晶界迁移的效果，如果含量高于0.2％，则钢板的脆性可能会变大。
S形成硫化物而起到抑制剂的作用。在本发明的一实施例中，作为辅助性抑制剂可以发挥作用。如果S含量低于0.0005％，则难以形成MnS，如果含量高于0.02％，就会造成二次再结晶变得困难，而且热轧时可能会导致高温龟裂现象。
Se与Mn进行反应而形成MnSe析出物，可以发挥抑制剂的作用。如果Se含量低于0.0005％，则难以形成MnSe，如果含量高于0.02％，就会造成二次再结晶变得困难，而且热轧时可能会导致高温龟裂现象。
P可以起到抑制剂的作用，而且具有在织构侧面改善{110}<001>织构的效果。如果P的含量低于0.005％，则无法起到抑制剂的作用，如果含量高于0.1％，就会增加脆性，轧制性可能会变差。
如果Ti、V、Nb及B成分的总量低于0.001％，则作为抑制剂的结晶生长抑制效果下降，如果总量高于0.043％，则碳氮化物变得粗大，可能会导致磁性降低。
此外，在本发明的一实施例中，通过板坯中进一步包含Cr：0.001％至0.20％、Ni：0.001％至0.20％、Cu：0.001％至0.90％、Mo：0.002％至0.1％、Sb：0.005％至0.20％、Bi：0.0005％至0.1％、Pb：0.0001％至0.02％、As：0.0001％至0.02％或它们的组合，可以增加高斯取向晶粒并使表面质量稳定。
将所述板坯加热后进行热轧而制造热轧板。
对所述板坯进行加热的温度可为1050℃至1250℃。
另外，在本发明的一实施例中，为了将Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物用作抑制剂，热轧结束温度可为850℃以上，更具体地可为850℃至930℃。如果热轧结束温度低于850℃，则热轧负载会增加，而且Ti、V、Nb及B成分与钢中的碳和氮进行反应而形成粗大的碳化物或氮化物，从而抑制剂效果可能会下降。
此外，在本发明的一实施例中，为了将Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物用作抑制剂，当制造热轧板后收卷热轧板时，可在600℃以下的温度下进行收卷。更具体地，收卷温度可为530℃至600℃。如果收卷温度高于600℃，则Ti、V、Nb及B成分会形成粗大的碳化物，从而抑制剂效果可能会下降。
对制成的热轧板实施热轧板退火。
在本发明的一实施例中，为了将Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物用作抑制剂，可以采用下述的热轧板退火方法。
在本发明的一实施例中，对热轧板进行退火的步骤包含：使钢板升温的升温步骤；升温后对钢板进行第一次均热的步骤；以及将第一次均热后的钢板冷却后进行第二次均热的步骤。
对于所述升温步骤，能够以15℃/秒以上的升温速度从热轧板收卷温度以下升温至第一次均热温度。更具体地，升温速度可为30℃/秒至50℃/秒。如果升温速度低于15℃/秒，则在升温过程可能会形成碳化物或氮化物。
另外，所述第一次均热温度可为1000℃至1150℃。如果低于1000℃，则碳化物或氮化物不会再固溶容易析出及生长，这会造成第二次再结晶变得困难。如果高于1150℃，则热轧板的再结晶晶粒会生长得粗大，从而有可能导致难以形成适当的第一次再结晶微细组织。
此外，在第一次均热步骤中，均热保持时间可为5秒以上。如果少于5秒，则碳化物和氮化物再固溶的时间不充足，从而有可能导致难以确保所需的析出物结构。
对于所述进行第二次均热的步骤，均热温度可为700℃至1050℃。如果低于700℃，则除了氮化物之外，还会形成碳化物，从而有可能导致难以生成均匀的第一次再结晶微细组织。如果高于1050℃，则Ti、V、Nb、B成分不会析出而以固溶状态存在，在冷轧时会形成碳化物，从而可能会导致难以确保均匀的一次再结晶微细组织。
另外，在第二次均热步骤中，均热保持时间可为1秒以上。如果少于1秒，则Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物可能会难以析出。
此外，第一次均热温度与第二次均热温度之差可为20℃以上。
为了通过升温及第一次均热处理使固溶的TiN、VN、NbN、BN析出物形成元素细微且均匀地析出，需要析出驱动力，这样的析出驱动力就是第一次均热温度与第二次均热温度的温度之差。如果第一次均热温度与第二次均热温度之差小于20℃，则析出驱动力不充足，从而有可能难以产生TiN、VN、NbN及BN析出现象。因此，在冷轧工艺中，可能会出现Ti、V、Nb、B成分形成碳化物的问题。
另外，将第一次均热后的钢板冷却时，冷却速度可为10℃/秒以上，更具体地可为25℃/秒至100℃/秒。如果低于10℃/秒，则析出驱动力下降，从而有可能难以产生TiN、VN、NbN、BN析出现象。
此外，将第二次均热后的钢板冷却时，能够以20℃/秒以上的冷却速度冷却至200℃以下的温度。更具体地，冷却速度可为25℃/秒至200℃/秒。如果冷却速度低于20℃/秒，则在冷却过程中析出粗大的Ti、V、Nb及B的氮化物，最终可能会导致磁性能劣化。
对热轧板退火完毕的钢板进行冷轧而制造冷轧板。
对于所述冷轧，通过一道次轧制冷轧至最终厚度，或者通过两道次以上的轧制冷轧至最终厚度。当通过两道次以上的轧制冷轧至最终厚度时，在各道次之间可以实施1次以上的中间退火。
另外，所述冷轧时至少一道次可在150℃至300℃下实施。如果在150℃以上的温度下实施冷轧，则由于固溶碳引起的加工硬化，高斯取向的第二次再结晶核的生成会提高，从而可以提高磁通密度。但是，如果高于300℃，则固溶碳引起的加工硬化效果会变弱，从而有可能导致高斯取向的第二次再结晶核的生成不明显。
此外，所述冷轧时压下率可为80％以上，其中压下率为(轧制前钢板的厚度-轧制后钢板的厚度)/(轧制前钢板的厚度)。如果低于80％，则高斯取向的聚集度下降，从而有可能导致磁通密度降低。
对于冷轧完毕的冷轧板，可在脱碳退火后进行渗氮退火，或者可同时实施脱碳退火和渗氮退火。脱碳退火时能够以20℃/秒以上的速度升温至700℃以上的温度。如果升温速度低于20℃/秒，则高斯取向的第一次再结晶晶粒的形成微乎其微，从而有可能导致磁通密度劣化。
如果通过NH3气体来实施渗氮退火，则由于渗氮退火，可能会形成AlN、(Al，Si)N、(Al，Si，Mn)N或者包含Ti、V、Nb或B的复合氮化物。
脱碳退火和渗氮退火完毕后实施最终退火。
最终退火时升温至1000℃以上后进行长时间均热退火，从而引起第二次再结晶以形成{110}<001>高斯取向的织构。此时，Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物起到抑制剂的作用。
另外，最终退火时在升温段保持为氮和氢的混合气氛以保护作为粒子生长抑制剂的氮化物，以使第二次再结晶顺利地发达，而第二次再结晶结束后，在氢气氛下长时间保持，从而可以去除杂质。
下面，对本发明的一实施例的取向电工钢板进行说明。
本发明的一实施例的取向电工钢板以重量％计包含N：0.0005％至0.015％、Ti：0.0001％至0.020％、V：0.0001％至0.020％、Nb：0.0001％至0.020％及B：0.0001％至0.020％，余量为Fe和其它杂质。另外，所述Ti、V、Nb及B成分的总量以重量％计可为0.0001％至0.040％。
在所述取向电工钢板中，以Ti氮化物形式存在的Ti的含量可为0.0001重量％以上，以V氮化物形式存在的V的含量可为0.0001重量％以上，以Nb氮化物形式存在的Nb的含量可为0.0001重量％以上，以B氮化物形式存在的B的含量可为0.0001重量％以上。此外，Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物可能会偏析到晶界。这是因为在本发明的一实施例中Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物在第二次再结晶退火过程中起到抑制剂的作用。
另外，所述电工钢板以重量％计还可包含C：0.01％至0.1％、Si：2.0％至4.0％、Mn：0.01％至0.30％、Al：0.005％至0.040％、Sn：0.005％至0.20％、S：0.0005％至0.020％、Se：0.0005％至0.020％及P：0.005％至0.1％。
此外，所述电工钢板以重量％计还可包含Cr：0.001％至0.20％、Ni：0.001％至0.20％、Cu：0.001％至0.90％、Mo：0.002％至0.1％、Sb：0.005％至0.20％、Bi：0.0005％至0.1％、Pb：0.0001％至0.02％、As：0.0001％至0.02％或它们的组合。
对于限定取向电工钢板的成分的理由，在板坯成分的限定理由中已经说明，因此不再赘述。
下面通过实施例详细说明。但，下述实施例是本发明的示例而已，本发明的内容不限于下述实施例。
<实施例1>
将板坯加热至1150℃后进行热轧，所述板坯以重量％计包含C：0.055％、Si：3.3％、Mn：0.12％、Al：0.024％、S：0.0050％、Se：0.0030％、N：0.0050％、P：0.03％及Sn：0.06％，而且包含如表1所示的Ti、V、Nb及B，余量为Fe和其它不可避免地被加入的杂质。
热轧时在900℃下结束轧制，从而制造出最终厚度为2.3mm的热轧板，然后进行冷却并在550℃下进行收卷。
此后，将热轧板以25℃/秒的升温速度加热至第一次均热温度1080℃并保持30秒，再以15℃/秒的冷却速度冷却至第二次均热温度900℃后保持120秒，并以20℃/秒的冷却速度冷却至常温。
此后，对钢板进行酸洗，然后第一次冷轧成厚度为0.23mm，冷轧中使钢板温度达到220℃。之后，将冷轧板在865℃的温度下及氢、氮及氨的混合气氛下保持155秒，再同时实施脱碳和氮化处理使钢板的总氮含量成为0.0200重量％。
接着，对钢板涂覆退火隔离剂MgO并以卷材状态实施第二次再结晶高温退火。高温退火过程中，升温至1200℃时在N2为25体积％及H2为75体积％的混合气氛下进行，达到1200℃后在H2为100体积％的气氛下保持10小时，然后缓慢地冷却。测定针对每个合金成分体系的第二次再结晶高温退火后的磁性能(W17/50，B8)的值如表1所示。
【表1】
从上表1可以确认，根据本发明的一实施例的成分体系的电工钢板的磁性能较为优良。
<实施例2>
将板坯加热至1150℃后进行热轧，所述板坯以重量％计包含C：0.051％、Si：3.2％、Mn：0.09％、Al：0.026％、S：0.0040％、Se：0.0020％、N：0.006％、P：0.05％、Sn：0.05％、Ti：0.0080％、V：0.0051％、Nb：0.0035％及B：0.0035％，余量为Fe和其它不可避免地被加入的杂质。此后，如表2所示改变热轧结束温度和收卷温度来制造了厚度为2.3mm的热轧板。将所述热轧板以25℃/秒以上的升温速度加热至第一次均热温度1080℃并保持30秒，再以15℃/秒的冷却速度冷却至第二次均热温度900℃后保持120，并以20℃/秒的冷却速度冷却至常温。
此后，对钢板进行酸洗，然后冷轧成厚度为0.23mm，冷轧中使钢板的温度达到200℃。将冷轧板以50℃/秒的升温速率进行升温，并在860℃的温度下及氢、氮及氨的混合气氛下保持180秒，再同时实施脱碳和氮化处理使钢板的总氮含量成为0.0210重量％。接着，对钢板涂覆退火隔离剂并以卷材状态实施第二次再结晶退火。高温退火过程中，1200℃为止在N2为25体积％及H2为75体积％的的混合气氛下进行升温，达到1200℃后在H2为100体积％的气氛下保持20小时，然后缓慢地冷却。
【表2】
如上表2所示，如果热轧结束温度低于850℃，则促进Al、Ti、V、Nb、B氮化物的形成，进而妨碍形成均匀的一次再结晶，从而难以确保通过稳定的第二次再结晶获得优良的磁性能。另外，如果收卷温度为600℃以上，则Al、Ti、V、Nb、B等碳氮化物形成的可能性变高，从而导致第二次再结晶不稳定难以确保优良的磁性能。
<实施例3>
将板坯加热至1150℃后进行热轧，所述板坯以重量％计包含C：0.058％、Si：3.4％、Mn：0.15％、Al：0.028％、S：0.0030％、Se：0.0050％、N：0.008％、P：0.03％、Sn：0.08％、Ti：0.0050％、V：0.0050％、Nb：0.0150％及B：0.0035％，余量为Fe和其它不可避免地被加入的杂质。热轧时在880℃下终止热轧，制造出厚度为2.6mm的热轧板，然后在530℃下进行收卷。
此后，当热轧板退火时，如表3所示改变升温速度、第一次均热温度、第二次均热温度来实施热轧板退火。完成第一次均热后从第一次均热温度冷却至第二次均热温度的冷却速度以及完成第二次均热后冷却至常温的冷却速度定为30℃/秒。
此后，将钢板一次冷轧成厚度为0.27mm，冷轧中使钢板温度达到180℃。
此后，从常温以100℃/秒的升温速率升温至均热温度870℃，然后在氢和氮气氛下进行脱碳退火，之后在氢、氮及氨的混合气氛下进行氮化处理使钢板的总氮含量成为0.0180重量％。接着，对钢板涂覆退火隔离剂MgO并收卷成卷材状后，1200℃为止在N2为25体积％及H2为75体积％的混合气氛下进行升温，达到1200℃后在H2为100体积％的气氛下保持20小时，然后缓慢地冷却。
【表3】
如表3所示，如果热轧板退火时升温速率较低(低于15℃/秒)，则升温过程中Al、Ti、V、Nb、B的碳氮化物细微析出的趋势会增加，进而第二次再结晶会变得不稳定。如果加热温度较高(1150℃以上)或者较低(低于1000℃)，则热轧时细微析出的Al、Ti、V、Nb、B的氮化物的固溶不会顺利进行，第二次再结晶还是会不稳定。另外，如果加热温度与均热温度之差小于20℃及均热温度为1050℃以上较高，则不会发生Al、Ti、V、Nb、B的氮化物的再析出，而是以固溶的状态存在。在此情况下，冷轧及脱碳退火工艺中会形成碳氮化物，致使第一次再结晶微细组织变小，从而导致可确保优良的磁性能的第二次再结晶形成变得不稳定。此外，如果均热温度低于700℃，则与Al、Ti、V、Nb、B的氮化物一起形成碳化物的可能性变高，因此第二次再结晶会变得不稳定，进而导致磁性劣化。
<实施例4>
将板坯加热至1150℃后进行热轧，所述板坯以重量％计包含C：0.048％、Si：3.2％、Mn：0.10％、Al：0.032％、S：0.0030％、Se：0.0030％、N：0.0080％、P：0.07％、Sn：0.03％、Ti：0.0100％、V：0.0030％、Nb：0.0050％及B：0.0025％，余量为Fe和其它不可避免地被加入的杂质。
热轧时在860℃下终止热轧，制造出最终厚度为2.0mm的热轧板，然后进行冷却，并在500℃下进行收卷。
此后，将热轧板以25℃/秒的升温速度加热至第一次均热温度1120℃并保持60秒，然后以表4中示出的冷却速度(第一次冷却速度)冷却至第二次均热温度900℃后保持120秒，再以表4中示出的冷却速度(第二次冷却速度)冷却至常温以进行热轧板退火。
此后，对钢板进行酸洗，然后一次冷轧成厚度为0.30mm，冷轧中使钢板温度达到250℃。
此后，将冷轧板在875℃的温度下及氢、氮及氨的混合气氛下保持200秒后，同时实施脱碳和氮化处理使钢板的总氮含量成为0.0250重量％。
接着，对钢板涂覆退火隔离剂MgO并以卷材状态实施第二次再结晶高温退火。在高温退火过程中，升温至1200℃时在N2为25体积％及H2为75体积％的混合气氛下进行，达到1200℃后在H2为100体积％的气氛下保持10小时，然后缓慢地冷却。
【表4】
如表4所示，如果第一次冷却速度低于10℃/秒，则热轧板退火时用于使加热步骤中固溶的Al、Ti、V、Nb、B成分形成微细氮化物的析出驱动力会下降。因此，当以固溶状态完成热轧板退火时，冷轧和脱碳退火工艺中会形成微细的Al、Ti、V、Nb、B的碳氮化物，致使第一次再结晶组织变得微细，进而第二次再结晶会变得不稳定。另外，如果第二次冷却速度低于20℃/秒，则从均热段缓慢地冷却至常温，进而冷却过程中析出粗大的Al、Ti、V、Nb、B的碳氮化物的可能性变高，这样会造成第二次再结晶形成变得不稳定，最终导致磁性能劣化。
以上参照附图对本发明的实施例进行了说明，但所属领域的技术人员可以理解，在不改变技术思想及必要特征的情况下，本发明能够以其他具体实施方式实施。
因此，上述实施例只是示例性而非限制性。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者变更的形式，均落入本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种取向电工钢板的制造方法，包括以下步骤：
将板坯加热后进行热轧以制造热轧板，所述板坯以板坯的总组分为100重量％计，包含N：0.0005％至0.015％、Ti：0.0001％至0.020％、V：0.0001％至0.020％、Nb：0.0001％至0.020％及B：0.0001％至0.020％，余量为Fe和其它杂质；
对所述热轧板进行退火；
将热轧板退火完毕的钢板冷却后进行冷轧以制造冷轧板；
对所述冷轧板实施脱碳退火后进行渗氮退火或者同时实施脱碳退火和渗氮退火；以及
对脱碳退火和渗氮退火完毕的所述钢板进行最终退火，
其中，对所述热轧板进行退火的步骤包括：使钢板升温的升温步骤；升温后对钢板进行第一次均热的步骤；将第一次均热后的钢板冷却后进行第二次均热的步骤；以及对第二次均热后的钢板进行冷却的步骤，
所述升温步骤以15℃/秒以上的升温速度升温至第一次均热温度。
2.根据权利要求1所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
对所述热轧板进行退火的步骤中，进行所述第一次均热的步骤在1000℃至1150℃的均热温度下实施。
3.根据权利要求2所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
对所述热轧板进行退火的步骤中，进行所述第一次均热的步骤中实施5秒以上均热处理。
4.根据权利要求3所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
所述对热轧板进行退火的步骤中，进行所述第二次均热的步骤在700℃至1050℃的均热温度下实施，第一次均热温度与第二次均热温度之差为20℃以上。
5.根据权利要求4所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
对所述热轧板进行退火的步骤中，将第一次均热后的钢板冷却时，冷却速度为10℃/秒以上。
6.根据权利要求5所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
对所述热轧板进行退火的步骤中，将第二次均热后的钢板冷却至200℃以下的温度，冷却速度为20℃/秒以上。
7.根据权利要求6所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
对所述热轧板进行退火的步骤中，进行所述第二次均热的步骤中实施1秒以上均热处理。
8.根据权利要求7所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
进行所述热轧以制造热轧板的步骤中，热轧结束温度为850℃以上。
9.根据权利要求8所述的取向电工钢板的制造方法，还包括：
制造所述热轧板的步骤之后对热轧板进行收卷的步骤，热轧板收卷温度为600℃以下。
10.根据权利要求9所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
所述冷轧时压下率为80％以上，其中，压下率为(轧制前钢板的厚度-轧制后钢板的厚度)/(轧制前钢板的厚度)。
11.根据权利要求10所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
对于所述冷轧，通过一道次轧制冷轧至最终厚度，或者通过包含中间退火的两道次以上的轧制冷轧至最终厚度，
至少一道次是在150℃至300℃下实施。
12.根据权利要求11所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
所述板坯以板坯的总组分为100重量％计，还包含C：0.01％至0.1％、Si：2.0％至4.0％、Mn：0.01％至0.30％、Al：0.005％至0.040％、Sn：0.005％至0.20％、S：0.0005％至0.020％、Se：0.0005％至0.020％及P：0.005％至0.1％。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
所述板坯中包含的Ti、V、Nb及B成分的总含量以板坯的总组分为100重量％计为0.0001％至0.043％。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
所述板坯中包含的Ti、V、Nb及B成分的总含量以板坯的总组分为100重量％计为0.0001％至0.040％。
15.根据权利要求14所述的取向电工钢板的制造方法，其中，
所述板坯以板坯的总组分为100重量％计，还包含Cr：0.001％至0.20％、Ni：0.001％至0.20％、Cu：0.001％至0.90％、Mo：0.002％至0.1％、Sb：0.005％至0.20％、Bi：0.0005％至0.1％、Pb：0.0001％至0.02％、As：0.0001％至0.02％，或它们的组合。
16.一种取向电工钢板，其中，
以电工钢板总组分为100重量％计，包含N：0.0005％至0.015％、Ti：0.0001％至0.020％、V：0.0001％至0.020％、Nb：0.0001％至0.020％及B：0.0001％至0.020％，余量为Fe和其它杂质，
所述Ti、V、Nb及B成分的总含量以电工钢板总组分为100重量％计为0.0001％至0.040％。
17.根据权利要求16所述的取向电工钢板，其中，
Ti、V、Nb、B或它们的组合的氮化物偏析到晶界。
18.根据权利要求17所述的取向电工钢板，其中，
以电工钢板总组分为100重量％计，以Ti氮化物形式存在的Ti的含量为0.0001重量％以上，以V氮化物形式存在的V的含量为0.0001重量％以上，以Nb氮化物形式存在的Nb的含量为0.0001重量％以上，以B氮化物形式存在的B的含量为0.0001重量％以上。
19.根据权利要求17或18所述的取向电工钢板，其中，
以电工钢板总组分为100重量％计，还包含C：0.01％至0.1％、Si：2.0％至4.0％、Mn：0.01％至0.30％、Al：0.005％至0.040％、Sn：0.005％至0.20％、S：0.0005％至0.020％、Se：0.0005％至0.020％及P：0.005％至0.1％。
20.根据权利要求19所述的取向电工钢板，其中，
以电工钢板总组分为100重量％计，还包含Cr：0.001％至0.20％、Ni：0.001％至0.20％、Cu：0.001％至0.90％、Mo：0.002％至0.1％、Sb：0.005％至0.20％、Bi：0.0005％至0.1％、Pb：0.0001％至0.02％、As：0.0001％至0.02％，或它们的组合。
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