CN109877283A - 一种低成本铁芯材料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种低成本的铁芯材料及其生产方法，该生产方法将一定化学成分的钢水经过一对反向旋转的铸辊，直接浇铸出1.4～2.1mm的铸带，浇铸温度为1630～1655℃，后续铸带经过2道次热轧轧制成厚度为0.8～1.2mm的热轧薄带，每道次的热轧压下量在50％以下，精轧温度在1050～1100℃，轧带经过气雾冷却并卷取成卷。热轧带钢经过5道次冷轧轧制成0.5mm的冷轧薄带，并经过820～880℃连续退火得到组织均匀的退火薄板，退火板的磁感在1.80T以上。根据本发明的铁芯材料具有较宽的化学成分范围，降低了炼钢过程脱C、脱S、脱N、脱O等工序的成本，热轧带钢厚度薄，热轧温度高，得到优异的热轧组织，并结合后续的冷轧压下量配比，得到具有较强{100}和高斯织构的退火钢板，磁感应强度值高，可应用于铁芯的制造。

Description

一种低成本铁芯材料及其生产方法

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，特别地设计一种低成本、短流程、高磁感铁芯材料的生产方法。

背景技术

现有的铁芯材料，为了得到强的磁感应强度，通常在炼钢时采用脱C处理以及各类夹杂物、微量元素严格控制的方法，得到纯净的钢水，或者在退火时采用脱碳处理等以得到高磁感的铁芯材料钢板。

文献《普通薄钢片替代硅钢片在农用泵电机中的试验研究》中，采用Q190普通碳素钢为原料，进行脱碳退火处理，使得退火板的晶粒尺寸发生变化，平均粒径增大，晶界减少，减小晶界对畴壁移动产生的阻碍作用，使得磁畴运动顺畅，另外，通过降低C杂质，使C从0.79％降低至0.006％，减少阻碍磁畴壁的移动析出物数量，通过以上脱碳处理，使得磁感应强度从1.697T提高到1.710T。文献《小型电动机硅钢片替代材料的试验应用》中，同样是使用脱碳退火处理，使普碳钢得到较高的磁感。

上述两种方法，虽然通过脱碳退火处理，使得普碳钢退火板的磁性能得到的提升，但是最终成品钢板的磁感应强度仍然很低。并且，现有的方法是，厚板坯连铸连轧+酸轧+脱碳退火处理，生产流程较长，成本较高，生产效率低下，产品性能不理想。

针对现有技术的不足，本专利发明了一种低成本铁芯材料及其生产方法，通过短流程、低成本的生产方法，无须脱碳退火，生产出磁感应强度在1.80T以上的铁芯材料。

发明内容

针对目前现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种短流程高磁感铁芯材料的生产方法，通过薄带连铸过程中钢水连铸温度、热轧压下量、冷轧压下量等，避免退火板中形成较强的{111}织构影响磁性能，而形成强的{100}以及高斯织构，得到高磁感的铁芯材料。

为了实现上述目的，一方面，本发明公开了一种低成本铁芯材料的生产方法，按照以下步骤进行：

(1)铁芯材料的学成分重量百分比为：C：0.02～0.06wt％；Si：0.05～0.40wt％；Mn：0.40～0.80wt％；Al：≤0.01wt％；N：≤0.008wt％；S：≤0.006wt％；O：≤0.006wt％，其余为铁和不可避免的微量元素；

(2)上述成分的钢水经过电炉炼钢、VD炉脱气、LF精炼冶炼，钢水经过一对反向旋转的铸辊连铸成铸带；

(3)铸带经过2道次热轧轧制成热轧带钢，热轧带钢经过气雾冷却并卷取成卷；

(4)热轧带钢经过5道次冷轧，以及连续退火形成制作铁芯的退火板。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，铸带连续浇铸的浇铸温度为1630～1655℃。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，铸带的厚度为1.4～2.1mm。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，铸带经过2道次热轧轧制成热轧带钢。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，2道次热轧的单道次热轧压下量≤50％。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，热轧轧制温度在1050～1100℃。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，热轧带钢的厚度在0.8～1.2mm。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，在热轧压下量、热轧温度以及冷轧压下量合理配比下，退火板得到强的{100}和高斯织构。

根据本发明的一种低成本铁芯材料的生产方法，优选地，铁芯材料退火板的磁感B50在1.80T以上。

为了实现上述目的，另一方面，本发明还公开了一种低成本铁芯材料，其使用上述低成本铁芯材料的生产方法来生产。

有益的技术效果

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果至少包括：

(1)本发明通过控制薄带连铸钢水浇铸温度控制铸带的织构，并同时通过小热轧压下量热轧，使得热轧带钢大量保留了对磁性能有益的织构类型；

(2)本发明通过减小热轧板厚度，即减小冷轧压下量，避免对磁性能不利的{111}织构的形成，使得退火过程中形成对磁性能有利的{100}和高斯织构；

(3)本发明采用普碳钢成分，不需要脱碳退火，通过全流程的织构演变控制，得到高磁感的铁芯材料，缩短了生产流程、降低了炼钢难度，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1是本发明制备的铁芯材料的宏观织构图(Phi2＝45°)。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本公开所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

实施例1

本实施例按照以下步骤进行：

(1)铁芯材料的学成分重量百分比为：C：0.03wt％；Si：0.35wt％；Mn：0.67wt％；Al：0.007wt％；N：0.006wt％；S：0.002wt％；O：0.005wt％，其余为铁和不可避免的微量元素；

(2)上述成分的钢水经过电炉炼钢、VD炉脱气、LF精炼冶炼，钢水经过一对反向旋转的铸辊连铸成铸带，钢水连铸温度为1652℃，连铸的铸带厚度为2.1mm；

(3)铸带经过20％和30％的2道次热轧轧制成热轧带钢，精轧温度为1089℃，热轧带钢的厚度为1.18mm，随后热轧带钢经过气雾冷却并卷取成卷；

(4)热轧带钢经过5道次冷轧，以及830℃连续退火形成制作铁芯的退火板。

退火板取样进行磁性能测试，本实施例的铁芯材料的磁感应强度为1.813T。

实施例2

本实施例按照以下步骤进行：

(1)铁芯材料的学成分重量百分比为：C：0.04wt％；Si：0.13wt％；Mn：0.52wt％；Al：0.004wt％；N：0.003wt％；S：0.004wt％；O：0.002wt％，其余为铁和不可避免的微量元素；

(2)上述成分的钢水经过电炉炼钢、VD炉脱气、LF精炼冶炼，钢水经过一对反向旋转的铸辊连铸成铸带，钢水连铸温度为1643℃，连铸的铸带厚度为1.8mm；

(3)铸带经过15％和28％的2道次热轧轧制成热轧带钢，精轧温度为1076℃，热轧带钢的厚度为1.10mm，随后热轧带钢经过气雾冷却并卷取成卷；

(4)热轧带钢经过5道次冷轧，以及8500℃连续退火形成制作铁芯的退火板。

退火板取样进行磁性能测试，本实施例的铁芯材料的磁感应强度为1.818T。

实施例3

本实施例按照以下步骤进行：

(1)铁芯材料的学成分重量百分比为：C：0.02wt％；Si：0.28wt％；Mn：0.49wt％；Al：0.005wt％；N：0.004wt％；S：0.003wt％；O：0.003wt％，其余为铁和不可避免的微量元素；

(2)上述成分的钢水经过电炉炼钢、VD炉脱气、LF精炼冶炼，钢水经过一对反向旋转的铸辊连铸成铸带，钢水连铸温度为1639℃，连铸的铸带厚度为1.6mm；

(3)铸带经过10％和35％的2道次热轧轧制成热轧带钢，精轧温度为1063℃，热轧带钢的厚度为0.94mm，随后热轧带钢经过气雾冷却并卷取成卷；

(4)热轧带钢经过5道次冷轧，以及850℃连续退火形成制作铁芯的退火板。

退火板取样进行磁性能测试，本实施例的铁芯材料的磁感应强度为1.826T。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，所述低成本铁芯材料的生产方法按照以下步骤进行：

(1)铁芯材料的化学成分重量百分比为：C：0.02～0.06wt％；Si：0.05～0.40wt％；Mn：0.40～0.80wt％；Al：≤0.01wt％；N：≤0.008wt％；S：≤0.006wt％；O：≤0.006wt％，其余为铁和不可避免的微量元素；

(2)上述成分的钢水经过电炉炼钢、VD炉脱气、LF精炼冶炼，钢水经过一对反向旋转的铸辊连铸成铸带；

(3)铸带经过2道次热轧轧制成热轧带钢，热轧带钢经过气雾冷却并卷取成卷；

(4)热轧带钢经过5道次冷轧，以及连续退火形成制作铁芯的退火板。

2.根据权利要求1所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，铸带连续浇铸的浇铸温度为1630～1655℃。

3.根据权利要求1所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，铸带的厚度为1.4～2.1mm。

4.根据权利要求1所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，铸带经过2道次热轧轧制成热轧带钢。

5.根据权利要求1所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，2道次热轧的单道次热轧压下量≤50％。

6.根据权利要求1所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，热轧轧制温度在1050～1100℃。

7.根据权利要求1所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，热轧带钢的厚度在0.8～1.2mm。

8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，在热轧压下量、热轧温度以及冷轧压下量合理配比下，退火板得到强的{100}和高斯织构。

9.根据权利要求1-7中的任意一项所述的低成本铁芯材料的生产方法，其特征在于，铁芯材料退火板的磁感B50在1.80T以上。

10.一种低成本铁芯材料，其特征在于，使用根据权利要求1-9中的任意一项所述的低成本铁芯材料的生产方法来生产。