CN108504835B - 一种薄规格取向硅钢板带的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄规格取向硅钢板带的生产方法，所述方法包括取向硅钢热轧板温轧、温轧板脱碳退火、脱碳退火板冷轧工序；所述取向硅钢热轧板温轧工序，将厚度为2.2～2.6mm厚取向硅钢热轧板放在加热炉内，随炉将试样加热到500～600℃，保温2～5min，温轧总压下率≥55%，温轧板厚度为0.5～1.0mm。本发明薄规格取向硅钢板带的生产方法，取向硅钢成品厚度为0.15～0.25mm，产品的铁损P_1.7≤1.234ww/kg，磁感B₈≥1.876T，具有节约成本、磁性能稳定、铁损低等优点，不仅可给企业带来经济效益，而且从产品的生产过程以及产品的使用都具有明显的节能效果。

Description

一种薄规格取向硅钢板带的生产方法

技术领域

本发明属于金属材料制备技术领域，具体涉及一种薄规格取向硅钢板带的生产方法。

背景技术

取向硅钢是电子、电工和军事等领域中不可或缺的软磁材料，其以优异的磁性能广泛应用于各种变压器和大型发电机的铁芯。取向硅钢以高度趋于{110}<001>位向，即高斯位向的晶粒为主要特征，是唯一通过二次再结晶获得高取向度的高斯织构和优异磁性能的钢铁产品。随着我国大规模的电力建设，对用作变压器铁芯材料的优质取向硅钢的需求量大大增加。

随着电子工业的发展，对硅钢片的要求越来越严格，从节能的角度出发，取向硅钢的发展趋势是进一步提高磁感、降低铁损。低铁损的取向硅钢既可以使大量电能得到节约，还可以延长变压器等的使用寿命。在美国等发达国家中，由于变压器硅钢片铁损而浪费的电能占到了总电能损失的4%以上，而高的磁感应强度可以有效地降低铁芯的空载电流，铁损和铜损（由于线圈上的电阻而产生的损耗）都会降低，从而节约了电能。同时高的磁感强度也可使铁芯的截面积得到有效减小，从而减小了铁芯的体积和重量，进而降低了变压器的制造成本和总耗能。因此合理的优化取向硅钢的这两个性能指标是广大研究者以及企业长期致力研究的重要目标。从目前来看提高磁感、降低铁损的主要方法有：提高高斯晶粒即{110}<001>晶粒的取向度，提高硅含量，减薄板厚，细化磁畴。

目前国内外市场上高磁感取向硅钢的<001>晶向与轧向的偏差角已在3度以内，其取向度的提高基本已达到极限。此外，随着硅含量的增加，取向硅钢的饱和磁感应强度将会降低，塑性明显下降，造成加工困难，同时其密度也会下降从而不利于铁损的降低。关于细化磁畴及附加张力薄膜、激光刻痕、等离子处理等方法也正实用化。所以实现低铁损化的努力已集中到减薄钢带厚度方面。随着钢带厚度的减薄，铁损则由于几何效应而大大降低。

目前采用常规工艺生产的取向硅钢冷轧板带厚度为0.30mm～0.35mm，由于硅钢片脆性大，给冷轧薄规格取向硅钢板带来很大困难，经常发生裂边、断带、缠辊事故，影响作业率及小时产量，也影响成本，且导致磁性能不高，产品很不稳定。本发明开发了一种薄规格取向硅钢板带的生产方法，以提高取向硅钢的磁性能，降低铁损；同时有助于降低取向硅钢产品的价格，从而拓宽取向硅钢的应用范围；本发明技术的开发和产品的应用不仅可给企业带来经济效益，而且从产品的生产过程以及产品的使用都具有明显的节能效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种薄规格取向硅钢板带的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种薄规格取向硅钢板带的生产方法，所述方法包括温轧、脱碳退火、冷轧工序；所述取向硅钢热轧板温轧工序，将2.2～2.6mm厚取向硅钢热轧板放在加热炉内，随炉将试样加热到500～600℃，保温2～5min，温轧总压下率≥55%，温轧板厚度为0.5～1.0mm。

本发明所述温轧板脱碳退火工序，将温轧板放入退火炉内进行脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以20～30℃/s的速度升温至860～895℃，保温6～12min后，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温。

本发明所述脱碳退火板冷轧工序，将脱碳退火板经酸洗后进行冷轧，采用一次冷轧法轧到成品板厚度，冷轧总压下率≥70%，冷轧板最终成品厚度为0.15～0.25mm。

本发明所述冷轧板按照取向硅钢的常规回复和高温退火工艺生产取向硅钢产品。

本发明所述方法生产的薄规格取向硅钢板带，经测试产品铁损P_1.7≤1.234ww/kg，磁感B₈≥1.876T。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明在冷轧前采用温轧，改善取向硅钢生产过程中的加工性能，可显著地降低轧制压力，提高工作效率，改进产品质量和提高产品尺寸精度，改善板形，提高轧机的轧薄能力。2、本发明通过合理控制温轧工艺参数包括温轧温度、温轧总压下率等，并与后续的冷轧等工艺参数相匹配，获得所需的组织与织构类型，如{111}<112>、{110}<001>、{111}<110>织构等，从而提高产品的使用性能。3、本发明通过温轧，增加热轧板中抑制剂的析出量，控制抑制剂的尺寸，使其分布更均匀，抑制初次再结晶晶粒长大的能力更强，从而省略热轧板的常化处理工序，降低了生产成本和能耗；并使热轧板沿板厚方向的组织梯度得以延续，这种不均匀的显微组织对发展完善的二次再结晶有重要作用。4、本发明针对低温取向硅钢的化学成分、温轧组织及织构类型，采用薄规格取向硅钢板带冷轧工艺，使最终取向硅钢成品厚度为0.15～0.25mm，并获得锋锐的{111}<112>等有益织构和低的不利织构如旋转立方织构等，最终生产的薄规格取向硅钢成品获得取向集中的{110}<001>高斯织构，而且磁性能稳定，铁损低。5、本发明有助于降低取向硅钢产品的价格，从而拓宽取向硅钢的应用范围。6、本发明技术的开发和产品的应用不仅可给企业带来经济效益，而且从产品的生产过程以及产品的使用都具有明显的节能效果。7、本发明所述方法生产的薄规格取向硅钢板带，经测试产品铁损P_1.7≤1.234ww/kg，磁感B₈≥1.876T。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

以下实施例中的取向硅钢板带均采用低温取向硅钢的化学成分，具体为：C：0.04%，Si：3.1%，Nb：0.045%，N：0.0087%，Als：0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质。

实施例1

本实施例薄规格取向硅钢板带的生产方法包括取向硅钢热轧板温轧、温轧板脱碳退火、脱碳退火板冷轧工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）取向硅钢热轧板温轧工序：将2.2mm厚取向硅钢热轧板放入加热炉内，随炉将试样加热到500℃，保温5min后进行温轧，轧制总压下率为77%，温轧板厚度为0.5mm；

（2）温轧板脱碳退火工序：将温轧板放入退火炉内脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以20℃/s的速度升温至860℃，保温12min后，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温；

（3）脱碳退火板冷轧工序：将脱碳退火板经酸洗后进行冷轧，采用一次冷轧法冷轧，冷轧总压下率为70%，冷轧板厚度为0.15mm；冷轧板按照常规取向硅钢的回复和高温退火工艺处理后得到薄规格取向硅钢板带。

经测试本实施例薄规格取向硅钢板带产品的铁损P_1.7=1.12w/kg，磁感B₈=1.912T。

实施例2

本实施例薄规格取向硅钢板带的生产方法包括取向硅钢热轧板温轧、温轧板脱碳退火、脱碳退火板冷轧工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）取向硅钢热轧板温轧工序：将2.2mm厚取向硅钢热轧板放入加热炉内，随炉将试样加热到520℃，保温4.5min后进行温轧，轧制总压下率为55%，温轧板厚度为1.0mm；

（2）温轧板脱碳退火工序：将温轧板放入退火炉内脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以22℃/s的速度升温至865℃，保温10min后，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温；

（3）脱碳退火板冷轧工序：将脱碳退火板经酸洗后进行冷轧，采用一次冷轧法冷轧，冷轧总压下率为83%，冷轧板厚度为0.17mm；冷轧板按照常规取向硅钢的回复和高温退火工艺处理后得到薄规格取向硅钢板带。

经测试本实施例薄规格取向硅钢板带产品的铁损P_1.7=1.17w/kg，磁感B₈=1.903T。

实施例3

本实施例薄规格取向硅钢板带的生产方法包括取向硅钢热轧板温轧、温轧板脱碳退火、脱碳退火板冷轧工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）取向硅钢热轧板温轧工序：将2.6mm厚取向硅钢热轧板放入加热炉内，随炉将试样加热到540℃，保温4min后进行温轧，轧制总压下率为80%，温轧板厚度为1.0mm；

（2）温轧板脱碳退火工序：将温轧板放入退火炉内脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以30℃/s的速度升温至895℃，保温6min后，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温；

（3）脱碳退火板冷轧工序：将脱碳退火板经酸洗后进行冷轧，采用一次冷轧法冷轧，冷轧总压下率为75%，冷轧板厚度为0.25mm；冷轧板按照常规取向硅钢的回复和高温退火工艺处理后得到薄规格取向硅钢板带。

经测试本实施例薄规格取向硅钢板带产品的铁损P_1.7=1.211w/kg，磁感B₈=1.876T。

实施例4

本实施例薄规格取向硅钢板带的生产方法包括取向硅钢热轧板温轧、温轧板脱碳退火、脱碳退火板冷轧工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）厚取向硅钢热轧板温轧工序：将2.3mm厚取向硅钢热轧板放入加热炉内，随炉将试样加热到600℃，保温2min后进行温轧，轧制总压下率为70%，温轧板厚度为0.7mm；

（2）温轧板脱碳退火工序：将温轧板放入退火炉内脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以25℃/s的速度升温至880℃，保温8min后，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温；

（3）脱碳退火板冷轧工序：将脱碳退火板经酸洗后进行冷轧，采用一次冷轧法冷轧，冷轧总压下率为77%，冷轧板厚度为0.16mm；冷轧板按照常规取向硅钢的回复和高温退火工艺处理后得到薄规格取向硅钢板带。

经测试本实施例薄规格取向硅钢板带产品的铁损P_1.7=1.234w/kg，磁感B₈=1.879T。

实施例5

本实施例薄规格取向硅钢板带的生产方法包括取向硅钢热轧板温轧、温轧板脱碳退火、脱碳退火板冷轧工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）取向硅钢热轧板温轧工序：将2.4mm厚取向硅钢热轧板放入加热炉内，随炉将试样加热到570℃，保温3min后进行温轧，轧制总压下率为66.7%，温轧板厚度为0.8mm；

（2）温轧板脱碳退火工序：将温轧板放入退火炉内脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以27℃/s的速度升温至875℃，保温9min后，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温；

（3）脱碳退火板冷轧工序：将脱碳退火板经酸洗后进行冷轧，采用一次冷轧法冷轧，冷轧总压下率为75%，冷轧板厚度为0.20mm；冷轧板按照常规取向硅钢的回复和高温退火工艺处理后得到薄规格取向硅钢板带。

经测试本实施例薄规格取向硅钢板带产品的铁损P_1.7=1.203w/kg，磁感B₈=1.889T。

实施例6

本实施例薄规格取向硅钢板带的生产方法包括取向硅钢热轧板温轧、温轧板脱碳退火、脱碳退火板冷轧工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）取向硅钢热轧板温轧工序：将2.5mm厚取向硅钢热轧板放入加热炉内，随炉将试样加热到550℃，保温3.5min后进行温轧，轧制总压下率为64%，温轧板厚度为0.9mm；

（2）温轧板脱碳退火工序：将温轧板放入退火炉内脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以23℃/s的速度升温至870℃，保温10min后，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温；

（3）脱碳退火板冷轧工序：将脱碳退火板经酸洗后进行冷轧，采用一次冷轧法冷轧，冷轧总压下率为81%，冷轧板厚度为0.17mm；冷轧板按照常规取向硅钢的回复和高温退火工艺处理后得到薄规格取向硅钢板带。

经测试本实施例薄规格取向硅钢板带产品的铁损P_1.7=1.135w/kg，磁感B₈=1.897T。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种薄规格取向硅钢板带的生产方法，其特征在于，所述取向硅钢板带的化学成分C：0.04%，Si：3.1%，Nb：0.045%，N：0.0087%，Als：0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质；温轧工序的工艺参数控制如下：将2.2～2.6mm厚取向硅钢热轧板放入加热炉内，随炉将试样加热到500～600℃，保温2～5min后进行温轧，总压下率≥55%，温轧板厚度为0.5～1.0mm；将温轧板进行脱碳退火后进行冷轧，所述冷轧工序的工艺参数控制如下：采用一次冷轧法轧到成品板厚度，冷轧总压下率≥70%，冷轧板最终成品厚度为0.15～0.25mm。

2.根据权利要求1所述的薄规格取向硅钢板带的生产方法，其特征在于，所述脱碳退火工序的工艺参数控制如下：将温轧板放入退火炉内进行脱碳退火，炉内气氛控制为80%H₂+20%N₂，以20～30℃/s的速度升温至860～895℃，保温时间6～12min，将炉内气氛调整为100%N₂后，取出试样空冷至室温。

3.根据权利要求1或2所述的一种薄规格取向硅钢板带的生产方法，其特征在于，所述方法生产的薄规格取向硅钢板带，经测试产品铁损P_1.7≤1.234w/kg，磁感B₈≥1.876T。