CN110423877A - 薄规格高牌号硅钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄规格高牌号硅钢及其制造方法，该方法包括：选料：选取原材料的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe；加热：冶炼并铸成坯后对铸坯进行加热；热轧：将铸坯热轧成2.3mm的硅钢带；常化：对热轧后的硅钢带进行常化处理；冷轧：将常化处理后的硅钢带冷轧成0.3mm的薄规格钢带；连续退火：对冷轧后的薄规格钢带进行连续退火，退火温度为950～1100℃，炉内张力控制在2～4MPa之间，出炉后，以≤20℃/s的冷却速度冷却至700℃；涂层：薄规格钢带冷却至常温后，涂敷绝缘层。本发明的薄规格高牌号硅钢及其制造方法，通过降低退火张力和冷却速度，有效降低了薄规格高牌号硅钢横纵向强度差。

Description

薄规格高牌号硅钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及硅钢材料技术领域，尤其涉及一种薄规格高牌号硅钢及其制造方法。
背景技术
高速电机的高转速、小型化发展，要求电机铁芯用硅钢片向薄规格、高牌号、高强度和高尺寸精度发展。但随着合金含量的增加，硅钢片横、纵向屈服强度差异增大，产品加工精度差，电磁噪音大，不能满足高端用户需求。
现有技术中，中国专利CN106929752A公开了一种低硅无取向硅钢及其横纵向屈服强度异性控制方法，该硅钢质量百分比如下：C≤0.01％，Si≤1.8％，Mn≤0.8％，S≤0.008％，Al≤0.8％，P≤0.2％，N≤0.005％，其余为铁和不可避免的杂质，其中，Si，Mn和P的质量百分比满足公式3≤[Si]+3.7[Mn]+14[P]≤3.6。现有技术仅通过成分控制来降低0.50mm厚度、低牌号硅钢片横纵向屈服强度的差异，并没有从工艺控制角度上阐述硅钢横纵向强度差的控制措施；也未涉及高速电机用薄规格、高牌号硅钢横纵向强度差的控制措施。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种薄规格高牌号硅钢及其制造方法。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种薄规格高牌号硅钢的制造方法，所述方法包括：选料：选取原材料的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe；加热：冶炼并铸成坯后对铸坯进行加热；热轧：将铸坯热轧成2.3mm的硅钢带；常化：对热轧后的硅钢带进行常化处理；冷轧：将常化处理后的硅钢带一次冷轧成0.3mm的薄规格钢带；连续退火：对冷轧后的薄规格钢带进行连续退火，退火温度为950～1100℃，炉内张力控制在2～4MPa之间，出炉后，以≤20℃/s的冷却速度冷却至700℃；涂层：薄规格钢带冷却至常温后，涂敷绝缘层。
可选地，热轧过程中，控制终轧温度为800～1000℃。
可选地，常化处理过程中，控制常化温度为820～1000℃。
可选地，连续退火过程中，退火速度为60～100m/min。
可选地，加热过程中，加热温度控制在1000～1200℃。
可选地，常化处理之后，常化处理之后，冷轧之前，对硅钢带进行酸洗。
第二方面，提供了一种薄规格高牌号硅钢，所述薄规格高牌号硅钢由上述任一项所述的薄规格高牌号硅钢的制造方法制备而成，所述薄规格高牌号硅钢的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe。
可选地，所述薄规格高牌号硅钢的横向和纵向屈服强度差值在10MPa以下。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明的薄规格高牌号硅钢及其制造方法，通过优化高牌号硅钢的成分，适当提高退火温度，降低退火速度、退火炉内张力和退火后钢带的冷却速度，成品硅钢的横向和纵向屈服强度差值在10MPa以下，有效降低了薄规格高牌号硅钢横纵向强度差，提高高速电机铁芯加工精度，满足高频高效压缩机、新能源汽车等领域高牌号硅钢的加工需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法流程图。
具体实施方式
名词解释：
本文中，薄规格指钢带的厚度为0.3mm以下。
高牌号指牌号在400以上。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
第一方面，本发明实施例提供了一种薄规格高牌号硅钢的制造方法，如附图1所示，该方法包括：
选料：选取原材料的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe。
加热：冶炼并铸成坯后对铸坯进行加热。
热轧：将铸坯热轧成2.3mm的硅钢带。经过该步骤，便于后续将冷轧过程的变形量控制在预设范围内，提高成品质量。
常化：对热轧后的硅钢带进行常化处理。
冷轧：将常化处理后的硅钢带一次冷轧成0.3mm的薄规格钢带。
连续退火：对冷轧后的薄规格钢带进行连续退火，退火温度为950～1100℃(例如，可以为950℃、1000℃、1100℃等)，炉内张力控制在2～4MPa(例如，可以为2MPa、3MPa、4MPa等)之间，出炉后，以≤20℃/s的冷却速度冷却至700℃。
涂层：薄规格钢带冷却至常温后，涂敷绝缘层。
本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法，通过优化高牌号硅钢的成分，适当提高退火温度，降低退火速度、退火炉内张力和退火后钢带的冷却速度，成品硅钢的横向和纵向屈服强度差值在10MPa以下，有效降低了薄规格高牌号硅钢横纵向强度差，提高高速电机铁芯加工精度，满足高频高效压缩机、新能源汽车等领域高牌号硅钢的加工需求。
可选地，本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法中，热轧过程中，控制终轧温度为800～1000℃，举例来说，可以为800℃、900℃、1000℃等。
可选地，本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法中，常化处理过程中，控制常化温度为820～1000℃，举例来说，可以为820℃、900℃、1000℃等。
可选地，本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法中，连续退火过程中，退火速度为60～100m/min，举例来说，可以为60m/min、80m/min、100m/min等。
可选地，本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法中，加热过程中，加热温度控制在1000～1200℃，举例来说，可以为1000℃、1100℃、1200℃等。
可选地，本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法中，常化处理之后，常化处理之后，冷轧之前，对硅钢带进行酸洗。利用酸溶液去除硅钢带表面上的氧化皮和锈蚀物，可以提高冷轧后的薄规格钢带的表面质量。
综上所述，本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢的制造方法具体如下：
选料：选取原材料的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe。
加热：冶炼并铸成坯后对铸坯进行加热，加热温度控制在1000～1200℃，举例来说，可以为1000℃、1100℃、1200℃等。
热轧：将铸坯热轧成2.3mm的硅钢带，控制终轧温度为800～1000℃，举例来说，可以为800℃、900℃、1000℃等。经过该步骤，将铸坯初步轧制成较厚的钢板，便于后续一次冷轧成型。
常化：对热轧后的硅钢带进行常化处理，控制常化温度为820～1000℃，举例来说，可以为820℃、900℃、1000℃等。
冷轧：将常化处理后的硅钢带经酸洗后冷轧成0.3mm的薄规格钢带。
连续退火：对冷轧后的薄规格钢带进行连续退火，退火速度为60～100m/min，举例来说，可以为60m/min、80m/min、100m/min等，退火温度为950～1100℃(例如，可以为950℃、1000℃、1100℃等)，炉内张力控制在2～4MPa(例如，可以为2MPa、3MPa、4MPa等)之间，出炉后，以≤20℃/s的冷却速度冷却至700℃。
涂层：薄规格钢带冷却至常温后，涂敷绝缘层。
第二方面，本发明实施例提供了一种薄规格高牌号硅钢，该薄规格高牌号硅钢由上述任一项的薄规格高牌号硅钢的制造方法制备而成，薄规格高牌号硅钢的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe。该薄规格高牌号硅钢的横向和纵向屈服强度差值在10MPa以下。
本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢，通过优化高牌号硅钢成分、适当提高退火温度，降低退火速度、退火炉内张力和退火后钢带的冷却速度，成品硅钢的横向和纵向屈服强度差值在10MPa以下，有效降低了薄规格高牌号硅钢横纵向强度差，提高高速电机铁芯加工精度，满足高频高效压缩机、新能源汽车等领域高牌号硅钢的加工需求。
以下将结合具体示例，对本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢及其制造方法进行进一步阐述：
实施例1：
选取如下质量百分比的原材料：C≤0.003％，Si＝2.3％，Al＝0.9％，Mn＝0.35％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，以及余量的铁。熔铸成坯后将铸坯加热至1180℃，热轧至2.3mm，终轧温度880℃。常化温度1000℃。酸洗后一次冷轧至0.30mm。进行连续退火，退火温度960℃，退火速度65m/min，炉内张力3MPa，出炉后，以15℃/s的冷却速度冷却至700℃，钢带冷却至常温后涂敷绝缘涂层。成品的横向和纵向屈服强度差值为5MPa。
实施例2：
选取如下质量百分比的原材料：C≤0.003％，Si＝2.8％，Al＝0.64％，Mn＝0.23％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，以及余量的Fe。熔铸成坯后将铸坯加热至1180℃，热轧至2.3mm，终轧温度880℃之间。常化温度860℃。酸洗后一次冷轧至0.30mm。进行连续退火，退火温度1000℃，退火速度85m/min，炉内张力2.5MPa，出炉后，以12℃/s的冷却速度冷却至700℃，钢带冷却至常温后涂敷绝缘涂层。成品的横向和纵向屈服强度差值为9MPa。
对比例1：
选取如下质量百分比的原材料：C≤0.003％，Si＝2.95％，Al＝0.50％，Mn＝0.40％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，以及余量的Fe。熔铸成坯后将铸坯加热至1160℃，热轧至2.3mm，终轧温度900℃。常化温度860℃。酸洗后一次冷轧至0.30mm。进行连续退火，退火温度950℃，退火速度130m/min，炉内张力4MPa，出炉后，以30℃/s的冷却速度冷却至700℃，钢带冷却至常温后涂敷绝缘涂层。成品的横向和纵向屈服强度差值为20MPa。
对比例2：
选取如下质量百分比的原材料：C≤0.003％，Si＝3.25％，Al＝0.60％，Mn＝0.35％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，以及余量的Fe。熔铸成坯后将铸坯加热至1160℃，热轧至2.3mm，终轧温度900℃。常化温度840℃。酸洗后一次冷轧至0.30mm。进行连续退火，退火温度1000℃，退火速度90m/min，炉内张力3MPa，出炉后，以15℃/s的冷却速度冷却至700℃，钢带冷却至常温后涂敷绝缘涂层。成品的横向和纵向屈服强度差值为15MPa。
由对比例1可以看出，退火速度、冷却速度较快时，成品的横向和纵向屈服强度差相比实施例1和实施例2明显增大。由对比例2可以看出，硅含量超出本发明实施例提供的成分范围后，成品的横向和纵向屈服强度差相比实施例1和实施例2明显增大。可见，本发明实施例提供的薄规格高牌号硅钢及其制造方法，通过优化高牌号硅钢成分、适当提高退火温度，降低退火速度、退火炉内张力和退火后钢带的冷却速度，适当降低退火张力和冷却速度，成品硅钢的横向和纵向屈服强度差值在10MPa以下，有效降低了薄规格高牌号硅钢横纵向强度差。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种薄规格高牌号硅钢的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
选料：选取原材料的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe；
加热：冶炼并铸成坯后对铸坯进行加热；
热轧：将铸坯热轧成2.3mm的硅钢带；
常化：对热轧后的硅钢带进行常化处理；
冷轧：将常化处理后的硅钢带一次冷轧成0.3mm的薄规格钢带；
连续退火：对冷轧后的薄规格钢带进行连续退火，退火温度为950～1100℃，炉内张力控制在2～4MPa之间，出炉后，以≤20℃/s的冷却速度冷却至700℃；
涂层：薄规格钢带冷却至常温后，涂敷绝缘层。
2.根据权利要求1所述的薄规格高牌号硅钢的制造方法，其特征在于，热轧过程中，控制终轧温度为800～1000℃。
3.根据权利要求1所述的薄规格高牌号硅钢的制造方法，其特征在于，常化处理过程中，控制常化温度为820～1000℃。
4.根据权利要求1所述的薄规格高牌号硅钢的制造方法，其特征在于，连续退火过程中，退火速度为60～100m/min。
5.根据权利要求4所述的薄规格高牌号硅钢的制造方法，其特征在于，加热过程中，加热温度控制在1000～1200℃。
6.根据权利要求1所述的薄规格高牌号硅钢的制造方法，其特征在于，常化处理之后，常化处理之后，冷轧之前，对硅钢带进行酸洗。
7.一种薄规格高牌号硅钢，其特征在于，所述薄规格高牌号硅钢由权利要求1-6任一项所述的薄规格高牌号硅钢的制造方法制备而成，所述薄规格高牌号硅钢的化学成分质量百分比如下：C≤0.003％，Si 2.0～3.0％，Al≥0.5％，Mn 0.10～0.50％，P≤0.02％，N≤0.003％，Ti≤0.003％，同时Si+Al≤3.5％，以及余量的Fe。
8.根据权利要求7所述的薄规格高牌号硅钢，其特征在于，所述薄规格高牌号硅钢的横向和纵向屈服强度差值在10MPa以下。
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