CN112831727A - 一种电磁开关用钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种电磁开关用钢板及其生产方法。所述钢板按重量百分比计，包括如下组分：C为0.002％～0.100％，Si为1.3％～2.5％，Mn为0.50％～1.5％，P为0.04％～0.15％，S≤0.015％，Cr为0.10％～1.50％，Cu为0.20％～0.60％，Al为0.03％～1.50％，B为0.002％～0.05％，Sn为0.02％～0.1％，Ti≤0.0050％，Ni≤0.0050％，Nb≤0.0050％，N≤0.0050％，V≤0.0050％，其余为Fe和不可控残余元素。其生产方法包括如下步骤：1)产品冶炼成分钢水，2)板坯热装连续式加热炉，3)热轧卷酸洗及冷轧，4)连续退火涂层机组。本发明所生产专用产品电磁性能相近情况下，强度进一步提升、耐蚀性能提高、生产难度及生产成本下降，铁芯效能提升等优点。不同盐雾试验锈斑减少85％以上。

Description

一种电磁开关用钢板及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种电磁开关用钢板及其生产方法。
背景技术
电磁铁芯是电磁转换的载体，是电磁铁芯装置的核心组成，常用于电磁控制的开关或电磁吊具，也就是电磁铁与开关的结合体。当电磁铁线圈通电后产生电磁吸力，进行磁吊工作；或使活动铁芯移动达到开关触点闭合，从而接通所控制电路。电磁铁芯在各行业有广泛的应用，最常见的是工业领域的接触器和汽车起动机上的控制开关，以及工业磁盘吊。
生产电磁铁芯用钢板(带)通常可归类于0.50mm～1.3mm厚度的无取向电工钢品种。因其规格的非标准化，并且除效能及电磁响应特性所要求的低损耗、高磁感指标外，更加要求其有别于无取向电工钢产品的高强度、高硬度、耐磨、耐蚀等产品特殊的应用性能。
随着无取向硅钢品种及产品的日益成熟及应用，出于上下游产业更加有利的产品对接，通过产品应用研究及工艺对接，专业且更具个性化的电磁开关专用产品成为上下游合作的重点品种。
目前现有技术中《一种抗打击高强度硅钢片》，公开号CN1077500A，主要是涉及在热轧硅钢片的基础上，通过控制冶炼成分来提高强度，其化学成分wt％：Si：1.50～3.30，C≤0.1，Mn：0.80～2.5；P：0.05～0.15；S≤0.03。《一种高强度专用冷轧无取向电工钢及其生产方法》，公开号CN101745794A，主要是利用鞍钢ASP产线，通过成分及工艺控制生产厚度在0.7mm左右的高强度钢。《一种高强耐磨专用冷轧无取向电工钢及其生产方法》，公开号CN101745794A，主要是通过成分控制，无铝钢的情况下提高Si和Mn的含量，同时控制热轧、常化、退火工艺来提高硅钢的强度和硬度。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种电磁开关用钢板及其生产方法。在电磁性能相近情况下，具有表面质量优异、耐蚀性能高、铁芯效能提升高的优点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种电磁开关用钢板，所述钢板按重量百分比计，包括如下组分：
C为0.002％～0.100％，Si为1.3％～2.5％，Mn为0.50％～1.5％，P为0.04％～0.15％，S≤0.015％，Cr为0.10％～1.50％，Cu为0.20％～0.60％，Al为0.03％～1.50％，B为0.002％～0.05％，Sn为0.02％～0.1％，Ti≤0.0050％，Ni≤0.0050％，Nb≤0.0050％，N≤0.0050％，V≤0.0050％，其余为Fe和不可控残余元素。
一种电磁开关用钢板的生产方法，冶金工艺流程为：常规冶炼及板坯连铸、热轧卷酸洗、冷轧、多功能连续退火、成品检验及重卷包装出厂，具体包括：
1)符合产品冶炼成分钢水，控制过热度10℃～30℃开始浇铸；铸机拉速0.5m/min～2.0m/min；投入电磁搅拌，控制等轴晶比例35％以上；浇铸板坯厚度规格为200mm～250mm。
2)板坯热装连续式加热炉；装炉温度≥350℃，加热及保温时间150min～240min；出炉温度1000℃～1200℃，粗轧开轧温度980℃～1150℃，中间坯厚度40mm～65mm；粗轧开轧温度980℃～1100℃，终轧温度750℃～950℃，轧制规格1.5mm～5.0mm，卷取温度600℃～850℃。
3)热轧卷酸洗及冷轧；整体冷轧压下率控制65％～90％，轧至成品厚度规格。
4)连续退火涂层机组；控制工艺段均热温度780℃～980℃；均热时间1min～10min；控制冷却速度150℃/min～850℃/min。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
与市场常规电磁开关制造所用人常规无取向电工钢品种或规格转化产品相比，本发明所生产专用产品电磁性能相近情况下，强度进一步提升、耐蚀性能提高、生产难度及生产成本下降，铁芯效能提升等优点。不同盐雾试验锈斑减少85％以上。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
一种电磁开关用钢板，所述钢板按重量百分比计，包括如下组分：
C为0.002％～0.100％，Si为1.3％～2.5％，Mn为0.50％～1.5％，P为0.04％～0.15％，S≤0.015％，Cr为0.10％～1.50％，Cu为0.20％～0.60％，Al为0.03％～1.50％，B为0.002％～0.05％，Sn为0.02％～0.1％，Ti≤0.0050％，Ni≤0.0050％，Nb≤0.0050％，N≤0.0050％，V≤0.0050％，其余为Fe和不可控残余元素。
本发明对钢种化学成分进行了优化设计：
1)C影响磁性能，但属于强化元素，节省合金，降低冶炼工艺成本，相对高的碳含量需通过热处理冷却工艺控制，促进析出及“石墨化”。
2)Si强化元素，提升电磁性能，提高低磁场磁影响性。
3)Mn强化元素，控制析出物影响，改进电磁性能及轧制加工性。
4)Al:强化元素，控制析出物影响，改进电磁性能及轧制加工性。
5)B细化晶粒，控制复合析出物。
6)P强化元素，改善电磁性能及铁芯冲制加工性。
7)Cr:强化元素，配合其它元素改进产品耐蚀性；促进C析出，抑制磁时效。
8)Cu近强化元素，控制析出物影响，配合其它元素改进产品耐蚀性。
9)Sn微量添加元素，改进晶界析出物组成及形态，促进有利晶体结构生产，改善轧制性能。
10)S及残余Ti、Nb、V、Ni、N元素：有害元素，冶炼控制及整体工艺控制有害化影响。
一种电磁开关用钢板的生产方法，冶金工艺流程为：常规冶炼及板坯连铸、热轧卷酸洗、冷轧、多功能连续退火、成品检验及重卷包装出厂，具体包括：
1)符合产品冶炼成分钢水，控制过热度10℃～30℃开始浇铸；铸机拉速0.5m/min～2.0m/min；投入电磁搅拌，改进铸坯质量，控制等轴晶比例35％以上；浇铸板坯厚度规格为200mm～250mm。
2)板坯热装连续式加热炉；装炉温度≥350℃，加热及保温时间150min～240min；出炉温度1000℃～1200℃，粗轧开轧温度980℃～1150℃，中间坯厚度40mm～65mm；粗轧开轧温度980℃～1100℃，终轧温度750℃～950℃，轧制规格1.5mm～5.0mm，卷取温度600℃～850℃。
3)热轧卷酸洗及冷轧；整体冷轧压下率控制65％～90％，轧至成品厚度规格。
4)连续退火涂层机组；控制工艺段均热温度780℃～980℃；均热时间1min～10min；控制冷却速度150℃/min～850℃/min。
根据用户要求选择涂层种类及控制涂膜厚度，提高层间电阻，改善用户制备铁芯整体效能。
以下列举2个实施例对本发明具体实施方式的具体说明，具体内容如下所示：
【实施例1】
一种电磁开关用钢板及其生产方法，具体包括如下步骤：
1.1产品冶炼化学成分(wt％)
转炉沸腾出钢，真空精炼脱碳控制C：0.0068；Si：2.23；Mn：0.88；P：0.07；S：0.01:0；Cr:0.465；Cu：0.455；Al:0.046；Sn:0.031；B：0.0028；Ti:0.0034；Nb：0.0043；V：0.0029；Ni：0.0028；N：0.0025；其它为Fe和不可控残余元素。
1.2控制过热度10℃开始浇铸；铸机恒定拉速1.5m/min；投入电磁搅拌，改进铸坯质量，控制等轴晶比例大于40％；浇铸板坯厚度规格为230mm。
1.3板坯热装连续式加热炉；装炉温度480℃，加热及保温时间190min；出炉温度1130℃，粗轧开轧温度1000℃，中间坯厚度50mm；精轧开轧温度约980℃，终轧温度850℃，轧制规格4.0mm，卷取温度730℃。
1.4热轧卷酸洗及冷轧；整体冷轧压下率控制75％，轧至成品厚度规格1.0mm。
1.5现代多功能连续退火涂层机组；控制工艺段均热温度920℃；均热时间2.5min；控制冷却速度400℃/min；半有机涂层，涂膜厚度1.3μm。
1.6产品检测及性能：晶粒度5.5级；B5000/50为1.685T；P1.5/50为6.18W/kg；Rm为540MPa；HV1为220；层间电阻5Ωcm2/片；与同等硅含量相当产品特定条件24小时盐雾试验，锈斑减少95％。
【实施例2】
一种电磁开关用钢板及其生产方法具体包括如下步骤：
2.1产品冶炼化学成分(wt％)
转炉镇静出钢，控制C：0.047；Si：1.85；Mn：0.65；P：0.12；S：0.09；Cr:1.05；Cu：0.35；Al:0.40；B：0.0029；Sn:0.055；Ti:0.0031；Nb：0.0040；V：0.0019；Ni：0.0028；N：0.0020；其它为Fe和不可控残余元素。
2.2控制过热度15℃开始浇铸；铸机恒定拉速1.8m/min；投入电磁搅拌，改进铸坯质量，控制等轴晶比例大于45％；浇铸板坯厚度规格为230mm。
2.3板坯热装连续式加热炉；装炉温度500℃，加热及保温时间为200min；出炉温度1120℃，粗轧开轧温度1005℃，中间坯厚度50mm；精轧开轧温度1000℃，终轧温度880℃，轧制规格4.0mm，卷取温度750℃。
2.4热轧卷酸洗及冷轧；整体冷轧压下率控制80％，轧至成品厚度规格0.8mm。
2.5连续退火涂层机组；控制工艺段均热温度920℃；均热时间2.5min；控制冷却速度400℃/min；半有机涂层，涂膜厚度1.0μm。
2.6产品检测及性能：晶粒度5.5级；B5000/50为1.678T；P1.5/50为5.95W/kg；Rm为535MPa；HV1为225；层间电阻3Ωcm2/片；与同等硅含量相当产品特定条件48小时盐雾试验，锈斑减少85％。
与市场常规电磁开关制造所用人常规无取向电工钢品种或规格转化产品相比，本发明所生产专用产品电磁性能相近情况下，强度进一步提升、耐蚀性能提高、生产难度及生产成本下降，铁芯效能提升等优点。不同盐雾试验锈斑减少85％以上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电磁开关用钢板，其特征在于，所述钢板按重量百分比计，包括如下组分：
C为0.002％～0.100％，Si为1.3％～2.5％，Mn为0.50％～1.5％，P为0.04％～0.15％，S≤0.015％，Cr为0.10％～1.50％，Cu为0.20％～0.60％，Al为0.03％～1.50％，B为0.002％～0.05％，Sn为0.02％～0.1％，Ti≤0.0050％，Ni≤0.0050％，Nb≤0.0050％，N≤0.0050％，V≤0.0050％，其余为Fe和不可控残余元素。
2.一种如权利要求1所述电磁开关用钢板的生产方法，冶金工艺流程为：常规冶炼及板坯连铸、热轧卷酸洗、冷轧、多功能连续退火、成品检验及重卷包装出厂，其特征在于，具体包括：
1)符合产品冶炼成分钢水，控制过热度10℃～30℃开始浇铸；铸机拉速0.5m/min～2.0m/min；投入电磁搅拌，控制等轴晶比例35％以上；浇铸板坯厚度规格为200mm～250mm；
2)板坯热装连续式加热炉；装炉温度≥350℃，加热及保温时间150min～240min；出炉温度1000℃～1200℃，粗轧开轧温度980℃～1150℃，中间坯厚度40mm～65mm；
3)热轧卷酸洗及冷轧；整体冷轧压下率控制65％～90％，轧至成品厚度规格；
4)连续退火涂层机组；控制工艺段均热温度780℃～980℃；均热时间1min～10min。
3.根据权利要求2所述的一种电磁开关用钢板的生产方法，其特征在于，所述步骤2)还包括粗轧开轧温度980℃～1100℃，终轧温度750℃～950℃，轧制规格1.5mm～5.0mm，卷取温度600℃～850℃。
4.根据权利要求2所述的一种特殊用途电工钢板的生产方法，其特征在于，所述步骤4)还包括控制冷却速度150℃/min～850℃/min。
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