CN112301289A - 一种含硼钒无取向高硅钢薄板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含硼钒无取向高硅钢薄板及其制备方法，其特征在于：由Si、B、V和Fe冶炼、锻造、含硅涂层处理和热处理而成，所述含硼钒无取向高硅钢薄板的化学成分按重量百分比含量为：Si 6.5‑7.5%；B 0.01‑0.06%；V 0.01‑0.08%；C<0.01%；P<0.005%；S<0.005%；N<0.002%；O<0.002%，余量为Fe。本发明采用超短流程，制备了高硅钢，同时在硅钢中添加硼(B)、钒（V）元素以改善其塑性，通过B、V的微合金化使之细化晶粒、降低有序相含量，提升无取向高硅钢的塑性。

Description

一种含硼钒无取向高硅钢薄板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种含硼钒无取向高硅钢薄板及其制备方法，属于轧钢工艺技术领域。
背景技术
Fe-6.5wt.%Si合金具有优异的磁特性，例如低铁损，高磁导率和接近于零的磁致伸缩，适用于电动机及发电机的在高频率下的操作。然而，由于Fe-6.5wt.%Si合金中存在B2（FeSi）和DO3（Fe3Si）有序相，固有的延展性受到限制，因此很难进行加工。缺乏足够的延展性，很难通过传统的轧制来制造Fe-6.5wt.%Si合金的薄板，这对其商业应用造成了很大的限制。因此，将其与外来元素进行合金化是一种有效且具有成本效益的方法，可以影响合金和化合物的结构和相变。
发明内容
本发明提供了一种含硼钒无取向高硅钢薄板及其制备方法，采用超短流程制备了高硅钢，通过B、V的微合金化使之细化晶粒，降低有序相含量，提升无取向高硅钢的塑性。
本发明采用的技术方案是：一种含硼钒无取向高硅钢薄板，其特征在于：由Si、B、V和Fe冶炼、锻造、含硅涂层处理和热处理而成，所述含硼钒无取向高硅钢薄板的化学成分按重量百分比含量为：Si 6.5-7.5%；B 0.01-0.06%；V 0.01-0.08 %；C<0.01%；P<0.005%；S<0.005%；N<0.002%；O<0.002 %，余量为Fe。
所述含硼钒无取向高硅钢薄板的制备方法，包括冶炼、锻造、含硅涂层处理和热处理，所述冶炼为：采用真空感应炉浇注高硅钢铸锭，原材料配比按重量百分比为：Si 6.5-7.5 %；B 0.01-0.06%；V 0.01-0.08%，余量为Fe。
锻造温度为1180-1350℃。
所述含硅涂层处理在所述含硼钒无取向高硅钢薄板上制备一层含硅涂层，硅涂层的厚度为2-20μm。
所述热处理为：采用两阶段逐级升温退火工艺，先以3 ℃/s的速率加热至600-800℃，保温时间为2-3min，再以5℃/s的速率加热至1000-1200℃，保温时间为60min,通入混合气体防止其氧化，然后随炉冷却到800-900℃后淬火，其中混合气体为NH3、H2和N2。
高硅钢通过适当添加合金元素可以诱发析出物，以延迟位错运动并减少了应力集中，这使延展性到一定程度提高。
本发明采用超短流程，制备了高硅钢，同时在硅钢中添加硼(B)、钒（V）元素以改善其塑性，通过B、V的微合金化使之细化晶粒、降低有序相含量，提升无取向高硅钢的塑性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
1、冶炼。采用真空感应炉浇注高硅钢铸锭，其化学成分按重量百分比含量为Si 6.5%；B0.02%；V 0.05%；C<0.01%；P<0.005%；S<0.005%；N<0.002%； O<0.002%，余量为Fe。
2、锻造。将铸锭锻造成规格为50*50*1mm样品，锻造温度为1180℃。
3、含硅涂层处理。通过磁控溅射的方法在样品表面喷涂一层复合硅涂层，涂层厚度为5μm。
4、热处理。热处理工艺步骤为：采用两阶段逐级升温退火工艺，先以3℃/s的速率加热至650℃，保温时间为2min，再以5℃/s的速率加热至1000℃，保温时间为60min,通入的气体为（NH3、H2、N2）混合气体防止其氧化，然后随炉冷却到800℃后淬火。
本实施例所得含硼钒无取向高硅钢薄板的抗拉强度为662Mpa，延伸率为0.59%。
实施例2：
1、冶炼。采用真空感应炉浇注高硅钢铸锭，其化学成分按重量百分比含量为Si 6.5%；B0.05%； V 0.05%； C<0.01%； P<0.005%；S<0.005 %； N<0.002 %；O<0.002%，余量为Fe。
2、锻造。将铸锭锻造成规格为50*50*1mm样品，锻造温度为1180℃。
3、含硅涂层处理。通过磁控溅射的方法在样品表面喷涂一层复合硅涂层，涂层厚度为10μm。
4、热处理。热处理工艺步骤为：采用两阶段逐级升温退火工艺，先以3℃/s的速率加热至650℃，保温时间为2min，再以5℃/s的速率加热至1100℃，保温时间为60min,通入的气体为（NH3、H2、N2）混合气体防止其氧化，然后随炉冷却到870℃后淬火。
本实施例所得含硼钒无取向高硅钢薄板的抗拉强度为653Mpa，延伸率为0.58%。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种含硼钒无取向高硅钢薄板，其特征在于：由Si、B 、 V和Fe冶炼、锻造、含硅涂层处理和热处理而成，所述含硼钒无取向高硅钢薄板的化学成分按重量百分比含量为：Si6.5-7.5%；B 0.01-0.06%；V 0.01-0.08 %；C<0.01%；P<0.005%；S<0.005%；N<0.002%；O<0.002 %,余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种含硼钒无取向高硅钢薄板的制备方法，其特征在于：包括冶炼、锻造、含硅涂层处理和热处理，所述冶炼为：采用真空感应炉浇注高硅钢铸锭，原材料配比按重量百分比为：Si 6.5-7.5 %； B 0.01-0.06%； V 0.01-0.08%，余量为Fe。
3.根据权利要求2所述的一种含硼钒无取向高硅钢薄板的制备方法，其特征在于：锻造温度为1180-1350℃。
4.根据权利要求2所述的一种含硼钒无取向高硅钢薄板的制备方法，其特征在于：所述含硅涂层处理在所述含硼钒无取向高硅钢薄板上制备一层含硅涂层，硅涂层的厚度为2-20μm。
5.根据权利要求2所述的一种含硼钒无取向高硅钢薄板的制备方法，其特征在于：所述热处理为：采用两阶段逐级升温退火工艺，先以3 ℃/s的速率加热至600-800 ℃，保温时间为2-3min，再以5℃/s的速率加热至1000-1200℃，保温时间为60min,通入混合气体防止其氧化，然后随炉冷却到800-900℃后淬火，其中混合气体为NH3、H2和N2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102199721A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 宝山钢铁股份有限公司 高硅无取向冷轧薄板及其制造方法
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
CN110387501A (zh) * 2019-07-23 2019-10-29 辽宁石油化工大学 一种含硼锆无取向高硅钢薄板及其制备方法

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