CN107217129A - 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法 - Google Patents

具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107217129A
CN107217129A CN201710478089.6A CN201710478089A CN107217129A CN 107217129 A CN107217129 A CN 107217129A CN 201710478089 A CN201710478089 A CN 201710478089A CN 107217129 A CN107217129 A CN 107217129A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
band
rolling
silicon steel
high silicon
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.)
Pending
Application number
CN201710478089.6A
Other languages
English (en)
Inventor
洪炳得
具真谟
李载坤
朴晟珍
金相勋
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.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
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 Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of CN107217129A publication Critical patent/CN107217129A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C21D8/1222—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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • 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
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • 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
    • C21D8/1227—Warm 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
    • 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
    • C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
    • 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
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • 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
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • 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
    • 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
    • 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
    • C21D8/1233—Cold rolling

Landscapes

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

Abstract

本发明的目的在于提供一种具有优异加工性和磁性能的高硅钢板和一种制造该钢板的方法。

Description

具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法
本申请是2012年12月20日提交的名称为“具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法”的201280062641.9发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开内容涉及一种具有优异加工性和磁性能的高硅钢板，并且涉及一种制造该钢板的方法。
背景技术
含有硅的钢板具有良好的磁性能，并因此广泛用作电钢板。例如，硅钢板被用作变压器芯材料、电动机、发电机和其他电子器件，在这种情况下，要求硅钢板具有良好的磁性能。特别地，由于目前的环境和能源问题，要求硅钢板在降低能量损耗方面是有效的。对环境和能源问题的关注与磁通密度和磁芯损耗相关。换言之，随着磁通密度增加，磁芯的尺寸减小，从而使电子器件更小，并且随着磁芯损耗降低，能量损耗也会降低。
引起能量损耗的磁芯损耗包括涡流损耗和磁滞损耗。随着交流电(AC)电流频率增加，涡流损耗量增加。当向磁芯施加磁场时，涡流损耗以发热的形式产生，向磁芯添加硅以降低磁芯的涡流损失。如钢中的硅含量增加到6.5％，则不会发生产生噪音的磁致伸缩(0％)，且钢的磁导率最大化。此外，在钢中的硅含量为6.5％的情况下，钢的磁性能可显著提高。因此，具有良好磁性能的高硅钢可用于高价值电子器件中，所述高价值电子器件如用于新型可再生能源发电站的倒相器和电抗器、用于空气涡轮发电机的电感加热器以及用于持续电力供应的电抗器。
含有6.5％硅含量的高硅钢板具有优异的磁性能。然而，随着钢板硅含量的增加，钢板的脆性增加，韧性显著降低。因此，已知实际中不可能采用常规冷轧方法加工具有3.5％以上硅含量的硅钢板。换言之，由于冷轧技术固有的局限性，已知具有良好磁性能的高硅钢板并非通过冷轧的方法加工。因此，为了克服冷轧法的局限性，长久以来致力于对新技术的研究。
由于难以通过常规热轧处理和常规冷轧(或温轧)处理加工具有良好磁性能的高硅钢板，因而试图通过其他方法加工高硅钢板。
目前已知的作为高硅钢板加工技术的方法为铸造法，该方法中通过使用单辊或双辊的铸造处理直接制造具有最终厚度的高硅钢板。专利文献1中公开了该方法的一个实例。然而，在这种方法中，控制铸造钢板的形状是非常困难的。尤其地，如将熔化的钢直接铸造成具有最终产品厚度的板材，则该板材的表面会非常粗糙并易开裂，因此采用这种直接铸造的方法难以得到具有改进磁性能的板材。此外，由于铸造板材的厚度不均匀，这种直接铸造方法不适合商业化批量生产。专利文献2公开了一种所谓的复合(clad)法，在该方法中，对覆盖有低硅钢的高硅钢进行轧制。然而，该公开方法还未商业化。
此外，专利文献3公开了一种用于制造高硅钢块的粉末冶金技术，所述高硅钢块用于替代高硅钢板。尽管结合使用了纯铁粉砂芯、高硅钢粉砂芯和铝硅铁粉砂芯，但由于制造砂芯的粉末的特性，这些砂芯具有低于高硅钢板磁性能的软磁性能。
根据目前用于制造具有6.5％硅含量的高硅钢板的批量技术，一种化学蒸汽沉积(CVD)方法用于在(扩散)退火处理过程中使SiCl4扩散到具有3％硅含量的钢板中。已知例如专利文献4中公开了许多该技术的实例。然而，根据该技术，使用了有毒性的SiCl4，且需要花费很长时间实施扩散退火处理。
此外，已尝试在实验室中通过一种所谓的温轧方法制造薄高硅钢板，该方法提高了轧制处理温度。如果通过常规连续铸造过程加工钢坯，钢坯热轧前在再加热炉中加热几个小时加热到1100℃以上，那么，此时，钢坯由于其表面温度和中心温度的温度差而可能开裂。此外，当钢坯从再加热炉取出并热轧时，钢坯可能断裂。例如，图1示出6.5％-Si钢，所述6.5％-Si钢在50-kg真空电感熔炉中融化、通过混炼(milling)形成200-mm的钢坯，在氩(Ar)气氛下加热一个半小时达到1100℃，并立即热轧。钢坯在热轧过程中断裂。这一升高轧制温度的技术可改进钢的轧制特性，但在热轧过程中产生许多其他问题。
(专利文献1)日本专利申请公开第S56-003625号
(专利文献2)日本专利申请公开第H5-171281号
(专利文献3)韩国专利第0374292号
(专利文献4)日本专利申请公开第S62-227078号
发明内容
技术问题
本公开内容的几个方面提供一种具有优异加工性和磁性能的高硅钢板，并且提供一种制造该钢板的方法。
技术方案
根据本公开内容的一方面，一种具有优异加工性和磁性能的高硅钢板包含以重量％计的C：0.05％以下(不包括0％)，N：0.05％以下(不包括0％)，Si：4％至7％，Al：0.5％至3％，Si+Al：4.5％至8％，且余量为Fe和不可避免的杂质。
根据本公开内容的另一方面，一种制造具有优异加工性和磁性能的高硅钢板的方法包括：将熔化的金属铸造成具有5mm以下厚度的带材，所述熔化的金属包括以重量％计的C：0.05％以下(不包括0％)，N：0.05％以下(不包括0％)，Si：4％至7％，Al：0.5％至3％，Si+Al：4.5％至8％，且余量为Fe和不可避免的杂质；在800℃以上的温度下热轧所述铸造带材；在900℃至1200℃的温度范围内将所述热轧后的带材退火；冷却所述退火的带材；在300℃至700℃的温度范围内温轧所述冷却的带材；最后将所述温轧后的带材在800℃至1200℃的温度范围内退火。
本公开的上述方面不包括本发明公开的所有方面和特点。从以下实施方案阐述中将清晰理解本公开的其他方面或特点、优势和效果。
有益效果
根据本公开，可通过对具有5重量％以上的硅含量的钢结合实施带材铸造、热轧、热轧带材退火、冷却、温轧和退火过程，可提供一种具有良好磁性能的高硅钢板。此外，通过控制硅(Si)和铝(Al)彼此的相对含量，可提供一种具有改进轧制特性的高硅钢板。
附图说明
图1为热轧钢板在热轧过程中断裂的照片。
图2A和图2B为Si-Fe相图和示出B2有序结构和DO3有序结构中的原子排列的示意图。
图3为示出高硅钢板的伸长率与温度相对应关系的图。
图4为示出带材铸造过程中发生Si-偏析的照片。
具体实施方式
发明人已对防止钢板在热轧过程中断裂和改善钢板冷轧处理脆性的技术进行了研究。研究结果表明，发明人发现通过合理调节钢的成分，经由带材铸造过程直接加工薄的钢板，并随后温轧该薄钢板，可大量生产避免热轧过程中断裂并在冷轧处理脆性方面得到改善的高硅钢板。
本下文中，将根据本公开的一个实施方案详细阐述一种高硅钢板。
本公开的一个实施方案提供一种具有优异加工性和磁性能的高硅钢板。所述高硅钢板包括以重量％计的C：0.05％以下(不包括0％)，N：0.05％以下(不包括0％)，Si：4％至7％，Al：0.5％至3％，Si+Al：4.5％至8％，且余量为Fe和不可避免的杂质。
碳(C)：0.05重量％以下(不包括0％)
由于钢中的碳(C)以细化析出并阻碍轧制过程中的位错移动，如钢板中的碳(C)含量高，则钢板的轧制性能会变差。此外，如碳(C)未从最终成品中去除，则残留的碳(C)会阻碍AC磁场中磁畴的移动，并因此使最终产品的磁性能变差。如钢板中的碳(C)含量大于0.05％，则钢板的脆性会上升，并因此使钢板的轧制性能变差。
氮(N)：0.05重量％以下(不包括0％)
氮(N)是一种间隙元素，并且像碳(C)一样阻碍轧制过程中的位错移动。因此，如钢板中加入大量的氮，则钢的轧制性能会降低。此外，如最终成品中含有大量的氮(N)，则会阻碍磁畴在AC磁场中的移动，并因此使最终产品的磁性能变差。因此，氮(N)含量的上限优选为0.05重量％。
硅(Si)：4重量％至7重量％
硅(Si)提高钢板的比电阻并因此降低磁芯损耗。如硅(Si)含量小于4重量％，则无法获得本公开实施案例中预期的钢板的磁性能。另一方面，如硅(Si)含量大于7重量％，则难以机械加工该钢板。因而，硅(Si)含量优选在4重量％至重量7％范围内。
铝(Al)：0.5重量％至3重量％
铝(Al)在提高钢板的比电阻方面为仅次于硅(Si)的最有效的元素。如以铝(Al)替代硅(Si)，则与采用硅(Si)的情况相比，提高比电阻的效果会相对较低。然而，钢板的轧制性能会提高。如铝(Al)含量小于0.5重量％，则无法获得改进轧制性能的效果，如铝(Al)含量大于3重量％，则无法获得提高磁性能的效果。因而，铝(Al)含量优选在0.5重量％至3重量％范围内。
根据本公开的一个实施方案，通过调节热轧处理和冷轧处理的Si+Al的含量，能够控制硅(Si)含量和铝(Al)含量。换言之，例如，通过控制硅(Si)和铝(Al)彼此的相对含量，能够提高钢板的比电阻以降低磁芯损耗。如钢板中的Si+Al含量小于4.5％，则会影响钢板的高频率特性，如Si+Al含量大于8％，则难以机械加工该钢板。因而，Si+Al含量优选在4.5％到8％范围内。
在本公开的实施方案中，钢板的其他组分为铁(Fe)。然而，来自原材料或生产环境的杂质会不可避免地包含在钢板中，因此，无法完全从钢板中去除这种杂质。钢加工制造业的普通技术人员熟知这些杂质，因此，本公开不再对上述杂质作阐述。
下文中，将根据本公开的一个实施方案详细阐述一种制造高硅钢板的方法。
根据本公开的实施方案，制造高硅钢板的方法包括：将熔化的金属铸造成具有5mm以下厚度的带材，所述熔化的金属包括以重量％计的C：0.05％以下(不包括0％)，N：0.05％以下(不包括0％)，Si：4％至7％，Al：0.5％至3％，Si+Al：4.5％至8％，且余量为Fe和不可避免的杂质；在800℃以上的温度下热轧所述铸造带材；在900℃至1200℃的温度范围内将所述热轧后的带材退火；冷却所述退火带材；在300℃至700℃的温度范围内温轧所述冷却的带材；最后将所述温轧的带材在800℃至1200℃的温度范围内退火。
带材铸造
采用常规热轧方法难以制造高硅钢板。然而，发明人现已发现，通过将具有上述组成的熔化的金属铸造成带材(带材铸造)，可简单地制造热轧带材(钢板)。因此，本发明公开的实施方案应用了一种带材铸造方法。
如采用常规热轧方法制造高硅钢板，则由于钢坯内部和外部的温度差，扁钢坯会开裂。此外，如具有高硅含量的钢坯表面加热到1200℃以上的温度，则可能形成具有较低熔点的铁橄榄石(Fe2SiO4)，从而导致钢坯表面(包括侧面)腐蚀，并因此引起开裂，且由于高脆性，钢坯在热轧时可能断裂。
然而，如按照发明人提出的方案，将具有上述组成的熔化的金属铸造成带材，可直接制造具有1mm至2mm厚度的高硅钢板，且所述高硅钢板不会开裂，这与采用常规热轧方法制造的高硅钢板不同。此外，如带材铸造机连接至热轧混炼机，则可连续进行热轧以进一步减小高硅钢板的厚度。此外，如图4所示，硅(Si)会在通过带材铸造过程制造的高硅钢板的中心区域发生偏析。硅(Si)的偏析可提高高硅钢板的轧制性能。
本公开内容的实施方案中，可根据最终产品的厚度来决定带材的初始铸造厚度。例如，初始铸造厚度优选设定为5.0mm以下。初始铸造厚度更优选设定为1.0mm至5.0mm。如初始铸造厚度大于5.0mm，则随后的温轧过程的负载将增加，因而使加工性变差。另一方面，如初始铸造厚度小于1.0mm，则带材铸造机被过度延长，且通过温轧来提高带材的表面质量会受到限制。
此外，在氮气氛和氩气氛中的至少一种气氛下实施带材铸造过程。
热轧
可通过热轧过程加工上述铸造带材。所述热轧过程可降低随后的温轧过程的负载并破坏带材的铸造微观结构，从而在带材中形成细小的晶粒。将热轧过程的处理温度优选设定为800℃以上。如处理温度低于800℃，则如图2A中所示，带材中易形成图2B中所示的B2有序结构，并因此使带材的韧性降低而引起脆性断裂。考虑到提高韧性和经济方面的因素，热轧过程处理温度的上限优选为900℃。
热轧带材退火
将热轧带材退火。将热轧带材退火，以消除带材中的热轧应力。退火温度优选设定为900℃至1200℃范围内。如退火温度低于900℃，则带材的再结晶无法完成，因此无法获得预期的韧性。另一方面，如退火温度高于1200℃，则通过再结晶会得到粗晶粒，并因此降低带材的强度。因而，退火温度优选在900℃至1200℃的范围内。
可在非氧化性气氛下对热轧带材进行退火处理。所述非氧化性气氛为氮气氛、氩气氛、氢气与氮气混合气氛中的至少一种气氛。
此外，退火过程可持续到再结晶完成。退火过程优选可进行10秒至5分钟。
冷却
将上述退火带材冷却。优选在5秒至1分钟的冷却时间段内将所述退火带材冷却至100℃至室温的温度范围内。具体而言，将上述退火带材冷却。冷却速度优选在13℃/秒至160℃/秒的范围内。如冷却速低于13℃/秒，则带材的边缘区域可能形成裂纹，并且由于有序相的生成，通过冷却过程无法使带材的轧制性能提高。另一方面，如冷却速度高于160℃/秒，则无法同时获得本公开实施方案中预期的轧制性能和经济效益。
温轧
将所述冷却的带材在300℃至700℃的温度范围内温轧。参照图3，由于合理确定了带材中Si+Al的含量，因而所述冷却带材在300℃处具有一个临界点。具体而言，在低于300℃的温度下，带材的韧性非常低。如温轧过程的处理温度高于700℃，则在随后的处理如酸洗处理中会出现问题。因而，温轧过程的处理温度优选在300℃至700℃的温度范围内。
此外，在温轧处理之后，带材具有0.5mm以下的最终厚度。
最终退火
将温轧带材(钢板)退火。退火温度优选设定在800℃至1200℃的范围内。如退火温度低于800℃，则晶粒不充分生长，且无法获得预期的磁芯损耗等级。另一方面，如退火温度高于1200℃，则会降低经济效益和加工性，并且，即使采用非氧化性气氛，也会促使表面形成氧化层。所述表面氧化层会阻碍磁畴的运动，并因此妨碍带材的磁性能。因而，退火温度优选在800℃至1200℃的范围内。
此外，退火过程持续到再结晶完成。退火过程优选进行10秒至5分钟。
[实施例]
将高硅钢合金通过采用垂直双轧板材铸造机铸造成具有2.0mm厚度的板材，所述高硅钢合金每一种均包括以重量％计的0.005％的碳含量、0.0033％的氮含量以及如表1所示的硅和铝含量。随后，通过采用连接至板材铸造机的热轧机混炼机热轧具有2.0mm厚度的铸造板材，以形成具有1.0mm厚度的高硅钢板。热轧过程的起始温度为1050℃。所述热轧高硅钢板在包含20％氢和80％氮的气氛下于1000℃的温度下加热5min并随后以200℃/秒的冷却速度骤冷至室温。随后，用盐酸溶液酸洗所述高硅钢板以去除表面氧化层。经热处理的高硅钢板的厚度在400℃的温度下降低至0.1mm。然后，高硅钢板在包含20％氢和80％氮且露点为-10℃或更低的干燥气氛下，于1000℃下退火处理10分钟，从而获得最终的磁性能。随后，测量高硅钢板的轧制性能和磁性能。
在表1中，B50指磁通密度值，具有高磁通密度值的高硅钢板评价为具有良好的磁性能。此外，W10/400和W10/1000指在商用频率下测量的磁芯损耗值，具有低磁芯损耗值的硅钢板评价为具有良好的磁性能。[表1]
*CS:对比试样，**IS:本发明试样
如表1所示，由于根据本公开的实施方案控制本发明试样1至3中的Si和Al的含量，因而所述试样具有优异的轧制性能。此外，本发明试样1至3的磁通密度值B50高于对比试样1至3的磁通密度值，且本发明试样1至3的磁芯损耗率值W10/400和W10/1000低于对比试样1至3的磁芯损耗率值。即本发明试样1至3的磁性能良好。
由于未添加铝(Al)，对比试样1具有较差的轧制性能，对比试样1的磁性能不佳。
由于铝(Al)含量低，对比试样2具有的轧制性能一般。此外，对比试样2具有低于本发明试样1至3的磁通密度值B50和高于发明试样1至3的磁芯损耗率值W10/400和W10/1000。即对比试样2的磁性能不佳。
由于3％的高铝含量，对比试样3具有优异的轧制性能。然而，对比试样3具有高于本发明试样1至3的磁芯损耗率值W10/400和W10/1000。即对比试样3的磁性能不好。
这些结果表明控制硅(Si)和铝(Al)的含量的效果。
(实施例2)
将硅钢合金通过采用垂直双辊带材铸造机铸造成具有2.0mm厚度的带材，所述包括硅钢合金以重量％计的6.3％的Si、0.3％的Al、0.002％的C和0.003％的N。随后，通过采用连接至带材铸造机的热轧机热轧该具有2.0mm厚度的铸造带材，以形成具有1.0mm厚度的高硅钢板。热轧过程的起始温度为1000℃。通过将该热轧高硅钢板在包括20％氢和80％氮的气氛下于1000下温度下加热5min然后所述高硅钢板以不同的冷却速度冷却来实施退火处理。具体而言，所述高硅钢板分别以100℃/秒和10℃/秒的冷却速度从800℃冷却至100℃。采用盐酸溶液酸洗所述热处理高硅钢板(试样)以去除表面氧化层，然后在400℃下温轧。随后，对试样进行裂纹检查。以本公开的实施方案中建议的冷却速度范围内的100℃/秒的冷却速度进行冷却的试样厚度可降低至0.1mm，且观察不到裂纹。然而，以本公开的实施方案中建议冷却速度范围外的10℃/秒的冷却速度进行冷却的试样，当其收缩率超过50％时开始在边缘区域开裂。换言之，如冷却速度低，尽管钢板在轧制后进行了热处理，仍不能去除钢板中的有序相，并因此不能提高钢板的轧制性能。

Claims (6)

1.一种制造具有优异加工性和磁性能的高硅钢板的方法，所述方法包含：
通过使用垂直双辊带材铸造机将熔化的金属铸造成具有5mm以下厚度的带材，所述熔化的金属包括基于重量％计的C：0.05％以下(不包括0％)，N：0.05％以下(不包括0％)，Si：4％至7％，Al：0.5％至3％，Si+Al：4.5％至8％，且余量为Fe和不可避免的杂质；
在800℃至900℃的温度下热轧所述铸造带材；
在900℃至1200℃范围内的温度下将所述热轧后的带材退火；
冷却所述退火带材；
在300℃至700℃范围内的温度下温轧所述淬火带材；以及
最后将所述温轧后的带材在800℃到1200℃范围内的温度下退火，
其中，所述退火带材以13℃/秒至160℃/秒的速度进行冷却直至所述带材冷却至95℃至105℃的温度范围内。
2.权利要求1的方法，其中至少在氮气氛和氩气氛之一下对所述熔化的金属进行铸造。
3.权利要求1的方法，其中在非氧化性气氛下对所述热轧的带材进行退火。
4.权利要求3的方法，其中所述非氧化性气氛为氮气氛、氩气氛、氢气与氮气混合气氛的至少一种。
5.权利要求1的方法，其中进行所述带材的温轧直至所述带材具有0.5mm或更小的最终厚度。
6.一种具有优异加工性和磁性能的高硅钢板，所述高硅钢板通过权利要求1-5中任一项所述的方法制备，所述高硅钢板包含基于重量％计的C：0.05％以下(不包括0％)，N：0.05％以下(不包括0％)，Si：4％至7％，Al：0.5％至3％，Si+Al：4.5％至8％，且余量为Fe和不可避免的杂质。
CN201710478089.6A 2011-12-20 2012-12-20 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法 Pending CN107217129A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110138478A KR101449093B1 (ko) 2011-12-20 2011-12-20 생산성 및 자기적 성질이 우수한 고규소 강판 및 그 제조방법.
KR10-2011-0138478 2011-12-20
CN201280062641.9A CN103998629A (zh) 2011-12-20 2012-12-20 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280062641.9A Division CN103998629A (zh) 2011-12-20 2012-12-20 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107217129A true CN107217129A (zh) 2017-09-29

Family

ID=48668814

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280062641.9A Pending CN103998629A (zh) 2011-12-20 2012-12-20 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法
CN201710478089.6A Pending CN107217129A (zh) 2011-12-20 2012-12-20 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280062641.9A Pending CN103998629A (zh) 2011-12-20 2012-12-20 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10134513B2 (zh)
EP (1) EP2796571B1 (zh)
JP (1) JP6025864B2 (zh)
KR (1) KR101449093B1 (zh)
CN (2) CN103998629A (zh)
WO (1) WO2013095006A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019184838A1 (zh) 2018-03-29 2019-10-03 宝山钢铁股份有限公司 一种高硅晶粒取向电工钢板的制造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6375692B2 (ja) * 2014-05-26 2018-08-22 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板とその製造方法及び無方向性電磁鋼板用熱延板とその製造方法
KR101633611B1 (ko) * 2014-12-05 2016-06-27 주식회사 포스코 자기적 성질이 우수한 고규소 강판 및 그 제조방법
CN105063473B (zh) * 2015-09-07 2017-01-11 东北大学 基于薄带铸轧和did制造无取向高硅钢冷轧薄板的方法
JP6836318B2 (ja) * 2015-11-25 2021-02-24 日本製鉄株式会社 方向性電磁鋼板とその製造方法及び方向性電磁鋼板用熱延板とその製造方法
CN105369125B (zh) * 2015-12-07 2018-06-26 武汉钢铁有限公司 一种无取向高硅钢薄板及制备方法
US10455863B2 (en) * 2016-03-03 2019-10-29 Altria Client Services Llc Cartridge for electronic vaping device
CN108796427A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 贵州理工学院 一种粉末扩散法连续制备高硅硅钢薄带的方法及装置
CN107931575A (zh) * 2017-11-27 2018-04-20 西安石油大学 一种取向梯度高硅钢复合板材的制备方法
CN107971474A (zh) * 2017-11-27 2018-05-01 西安石油大学 一种提高梯度高硅钢复合板磁性能的方法
CN109518082A (zh) * 2018-11-30 2019-03-26 湖南上临新材料科技有限公司 一种应用于交流异步电机的新型结构实心转子-定子的制备工艺
CN109302010A (zh) * 2018-11-30 2019-02-01 湖南上临新材料科技有限公司 一种应用于开关磁阻电机的新型实心转子的制备工艺
CN109525075B (zh) * 2018-11-30 2020-10-30 湖南上临新材料科技有限公司 一种应用于永磁同步电机的实心转子-定子的制备工艺
CN112301192B (zh) * 2020-10-13 2022-08-09 安阳钢铁股份有限公司 一种低碳含量冷轧无取向硅钢镀锌机组立式退火工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100667A (zh) * 1985-04-01 1986-08-27 冶金工业部钢铁研究总院 低铁损高磁感冷轧取向硅钢及其制造方法
JP2001295001A (ja) * 2000-04-10 2001-10-26 Kawasaki Steel Corp 高周波磁気特性および溶接性に優れる無方向性電磁鋼板
JP2001303212A (ja) * 2000-04-20 2001-10-31 Kawasaki Steel Corp 高周波磁気特性に優れかつ占積率の高い無方向性電磁鋼板
CN101049669A (zh) * 2007-05-14 2007-10-10 北京科技大学 高硅钢薄板的冷轧制备方法
CN101209459A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 鞍钢股份有限公司 高硅电工钢的冷轧方法
CN101935800A (zh) * 2010-09-30 2011-01-05 东北大学 一种高硅钢薄带及其制备方法
CN102002567A (zh) * 2010-12-15 2011-04-06 北京科技大学 一种取向高硅钢薄板的制备方法
CN102828111A (zh) * 2012-08-27 2012-12-19 北京科技大学 一种含有新型复合抑制剂的高硅钢薄板的制备方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6032705B2 (ja) 1979-06-23 1985-07-30 昇 津屋 極めて保磁力の低い（１００）面内無方向性高珪素鋼薄帯とその製造方法
JPS6032705A (ja) * 1983-08-02 1985-02-19 Shiraimatsu Shinyaku Kk 抗微生物剤
JPS61166923A (ja) * 1985-01-18 1986-07-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> 軟磁気特性に優れた電磁鋼板の製造方法
JPS62227078A (ja) 1986-03-28 1987-10-06 Nippon Kokan Kk <Nkk> 連続ラインにおける高珪素鋼帯の製造方法
JPH01198426A (ja) * 1988-02-03 1989-08-10 Nkk Corp 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
US5286315A (en) * 1989-03-30 1994-02-15 Nippon Steel Corporation Process for preparing rollable metal sheet from quenched solidified thin cast sheet as starting material
JPH0365001A (ja) 1989-08-03 1991-03-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動装置
JPH07116513B2 (ja) * 1990-03-12 1995-12-13 日本鋼管株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JPH05171281A (ja) 1991-12-17 1993-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 高珪素鋼板の製造方法
JP3051237B2 (ja) * 1991-12-26 2000-06-12 新日本製鐵株式会社 無方向性電磁鋼板用薄鋳片の製造方法
JP3233447B2 (ja) * 1992-06-02 2001-11-26 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
JPH0776730A (ja) * 1993-06-30 1995-03-20 Kenichi Arai 磁束密度の高い薄手方向性珪素鋼板の製造方法
KR100316896B1 (ko) * 1993-09-29 2002-02-19 에모또 간지 철손이낮은무방향성규소강판및그제조방법
JP3845871B2 (ja) * 1993-12-27 2006-11-15 Ｊｆｅスチール株式会社 磁束密度の高い無方向性電磁鋼板の製造方法
JP3307872B2 (ja) * 1998-02-06 2002-07-24 新日本製鐵株式会社 無方向性電磁鋼板鋼板を用いた電気自動車用モータ及びその電磁鋼板の製造方法
JPH11320036A (ja) 1998-05-07 1999-11-24 Nippon Steel Corp 双ドラム式連続鋳造機用サイド堰
JPH11320038A (ja) * 1998-05-18 1999-11-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 薄鋳片の連続鋳造開始方法
KR100368835B1 (ko) * 1998-12-29 2003-03-31 주식회사 포스코 온간압연법을이용한고강도강의제조방법
JP3614050B2 (ja) 1999-09-20 2005-01-26 セイコーエプソン株式会社 導体パターンの検査方法及び電気光学装置
KR100490999B1 (ko) * 2000-12-22 2005-05-24 주식회사 포스코 스트립 캐스팅법에 의한 고규소 방향성 전기강판의 제조방법
KR100374292B1 (ko) 2001-03-06 2003-03-03 (주)창성 대전류 직류중첩특성이 우수한 역률개선용 복합금속분말및 그 분말을 이용한 연자성 코아의 제조방법
ATE338146T1 (de) * 2002-05-08 2006-09-15 Ak Steel Properties Inc Verfahren zum kontinuierlichen giessen von nichtorientiertem elektrostahlband
JP4380199B2 (ja) 2003-03-31 2009-12-09 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR101131729B1 (ko) 2004-12-28 2012-03-28 주식회사 포스코 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법
JP4710359B2 (ja) * 2005-03-10 2011-06-29 Ｊｆｅスチール株式会社 高珪素鋼板
JP4648910B2 (ja) * 2006-10-23 2011-03-09 新日本製鐵株式会社 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
JP5200433B2 (ja) * 2007-06-28 2013-06-05 新日鐵住金株式会社 ｛１００｝集合組織珪素鋼板の製造方法
JP5146169B2 (ja) 2008-07-22 2013-02-20 新日鐵住金株式会社 高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN102199721B (zh) 2010-03-25 2013-03-13 宝山钢铁股份有限公司 高硅无取向冷轧薄板的制造方法
CN102260776A (zh) * 2011-07-14 2011-11-30 北京科技大学 一种大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100667A (zh) * 1985-04-01 1986-08-27 冶金工业部钢铁研究总院 低铁损高磁感冷轧取向硅钢及其制造方法
JP2001295001A (ja) * 2000-04-10 2001-10-26 Kawasaki Steel Corp 高周波磁気特性および溶接性に優れる無方向性電磁鋼板
JP2001303212A (ja) * 2000-04-20 2001-10-31 Kawasaki Steel Corp 高周波磁気特性に優れかつ占積率の高い無方向性電磁鋼板
CN101209459A (zh) * 2006-12-27 2008-07-02 鞍钢股份有限公司 高硅电工钢的冷轧方法
CN101049669A (zh) * 2007-05-14 2007-10-10 北京科技大学 高硅钢薄板的冷轧制备方法
CN101935800A (zh) * 2010-09-30 2011-01-05 东北大学 一种高硅钢薄带及其制备方法
CN102002567A (zh) * 2010-12-15 2011-04-06 北京科技大学 一种取向高硅钢薄板的制备方法
CN102828111A (zh) * 2012-08-27 2012-12-19 北京科技大学 一种含有新型复合抑制剂的高硅钢薄板的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019184838A1 (zh) 2018-03-29 2019-10-03 宝山钢铁股份有限公司 一种高硅晶粒取向电工钢板的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103998629A (zh) 2014-08-20
KR20130071132A (ko) 2013-06-28
US10134513B2 (en) 2018-11-20
EP2796571B1 (en) 2018-10-31
WO2013095006A1 (ko) 2013-06-27
JP2015507695A (ja) 2015-03-12
EP2796571A1 (en) 2014-10-29
JP6025864B2 (ja) 2016-11-16
US20140366989A1 (en) 2014-12-18
KR101449093B1 (ko) 2014-10-13
EP2796571A4 (en) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107217129A (zh) 具有优异加工性和磁性能的高硅钢板及其生产方法
US11505845B2 (en) Soft high-silicon steel sheet and manufacturing method thereof
JP2010209467A (ja) 無方向性電磁鋼板の改善された製造方法
CN104278189B (zh) 一种冷轧无取向高硅钢薄板的短流程制造方法
US10584406B2 (en) Electrical steel sheet
JPS5920731B2 (ja) 磁気特性の優れた電気鉄板の製造法
CN106399822A (zh) 一种采用固有抑制剂法和铸坯低温加热工艺制造的Hi-B钢
EP0202336B1 (en) Process for producing a thin plate of a high ferrosilicon alloy
JPH03219020A (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
CN110172634B (zh) 一种高硅电工钢薄板及其制备方法
CN104294185A (zh) 一种高效电机用无取向电工钢及生产方法
KR101536465B1 (ko) 연질 고규소 강판 및 그 제조방법
JPH0742501B2 (ja) 磁性焼鈍前後の磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
CN113512635B (zh) 一种适应高频率工况下低铁损无取向电工钢及其生产方法
JPH05214444A (ja) 磁気特性面内異方性の小さい無方向性電磁鋼板の製造法
CN112176240B (zh) 一种高性能高铝硅钢的制备方法
CN107267858A (zh) 一种硅钢板及其制备方法
JPS6187823A (ja) 鉄損の著しく低い無方向性電磁鋼板の製造法
KR101523079B1 (ko) 규소강판 및 그 제조방법
JPH0645823B2 (ja) 高珪素鉄板の製造方法
CN117737374A (zh) 一种Fe-6.5Si高硅钢薄带的制备方法及产品
JP4214739B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0643612B2 (ja) 高珪素鉄板の製造方法
JPH03271324A (ja) 磁気特性の優れた電磁鋼板の製造方法
JPS6261087B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170929

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication