CN114457225A - 一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶炼领域，公开了一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺，针对现有技术中的高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力低的问题，现提出如下方案，其包括以下五个阶段：阶段一、加热到1100～1150℃加热保温；阶段二、降低到850～900℃保温；阶段三、升高到940～960℃保温；阶段四、降低到800～850℃保温；阶段五；以30～60℃/s的冷却速率快速冷却到100℃以下。本发明的设计目的是利用硫化锰高温析出的特性，通过快速降温使其弥散细小析出，进而为氮化铝的析出提供部分析出形核点，从而通过提高抑制剂有效尺寸数量来提高抑制力，同时促进碳的细小均匀，提高冷轧时效轧制效果。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，尤其涉及一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺。
背景技术
常化工序是高磁感取向硅钢生产流程中的一个重要工序。其主要作用主要包括：使热轧过程产生的A类氮化铝转化为B类氮化铝、使热轧过程析出的细小的析出物转化为合适尺寸的析出物、调整碳氮化物的分布为时效轧制创造条件、改善热轧轧制组织使组织更均匀化等。
专利申请号201810614677.2的中国专利文献，其公开了“一种新型高磁感取向硅钢常化冷却的生产方法及产品”，阐述了一种常化冷却的生产方法为：常化温度1050～1150℃，保温时间≤20s后以冷却速度5～8℃/s降至900～950℃，进行二次保温，时间100～150s，其后控制冷却速度10～15℃/s至700～800℃出炉，进行喷水冷却。该方法可以实现高磁感取向硅钢的常化目的，但从1050～1150℃降至900～950℃时冷却速度5～8℃/s，一方面不利于抑制剂的快速形核使抑制剂析出相对困难，从而影响抑制剂析出数量和大小。随后控制冷却速度10～15℃/s至700～800℃出炉，会给碳的长程扩散创造条件，降低了碳化物的弥散性，不利于时效轧制。
专利申请号201210519906.5的中国专利文献，其公开了“一种分三段常化生产高磁感取向硅钢带的方法”，阐述了一种采用三段式常化工艺，第一阶段温度控制在950～1150℃，第二阶段温度控制在1050～950℃，第三阶段温度控制在950～800℃，从而使热轧板中高斯晶粒的位相强度得到提高，同时较好的控制了热轧板淬火前钢板的温度均匀性及冷却应力，该方法可以实现高磁感取向硅钢的常化目的，但第二阶段控制温度较高为硫化锰快速析出阶段，因温度较高析出物尺寸相对较大，在第阶段保温时进入氮化铝快速析出阶段，而氮化铝容易以先析出的硫化锰为核心析出形成尺寸更大的复合抑制剂，降低了抑制剂的抑制能力。
专利申请号202010354576.3的中国专利文献，其公开了“一种提高抑制剂析出量的高磁感取向硅钢的生产方法”，常化工艺为两段加热+缓冷+水冷，第一段加热温度为1050～1150℃，时间为40～60s，第二段加热温度为920～950℃，时间为120～250s，缓冷：以30～50℃/s的速度缓慢冷却至720～780℃，水冷：喷水冷却至100℃以下。本发明在不添加任何合金元素的条件下，在传统常化工艺的快速冷却过程中增加缓冷平台，控制抑制剂的析出温度和时间，优化抑制剂的析出数量和尺寸，增加先天有效抑制剂数量。该方法可以实现高磁感取向硅钢的常化目的，但仍然忽略了氮化铝容易以先析出的硫化锰为核心析出形成尺寸更大的复合抑制剂，降低抑制剂的抑制能力的问题以及由于降温过程中钢带厚度方向中心温度较高加剧中心部位晶粒粗大的问题。同时第二阶段容易出现碳的充分扩散，为时效轧制带来较大的困难，为此，本方案设计了一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺。
发明内容
本发明提出的一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺，解决了现有技术中的高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力低的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺，包括以下五个阶段：
阶段Ⅰ：加热到1100～1150℃保温；
阶段Ⅱ：从1100～1150℃冷却到850～900℃保温；
阶段Ⅲ：从850～900℃升温到940～960℃保温；
阶段Ⅳ：从940～960℃冷却到800～850℃保温；
阶段Ⅴ：从800～850℃快速冷却至100℃以下。
优选的，从室温加热到1100～1150℃，加热时间为80～120s，1100～1150℃保温10～20s，该段的主要目的是使热轧过程低温析出的细小粒子重新固溶，并使部分组织重新奥氏体化以提高氮化铝的固溶度。
优选的，从1100～1150℃降低到850～900℃保温，冷却速率为10～20℃/s，850～900℃保温10～20s，该段的主要目的是通过快速降温使硫化锰快速形核析出，同时增加氮化铝的析出形核数量，在部分奥氏体向铁素体相变的同时，限制碳的扩散距离，使未能发生相变的过冷奥氏体以更弥散的状态存在。
优选的，从850～900℃升高到940～960℃保温，升温速率为10～20℃/s，940～960℃保温80～120s，该段的主要目的是促进氮化铝的快速析出，同时仍保留部分过冷奥氏体以弥散状态存在。
优选的，从940～960℃降低到800～850℃保温，冷却速率为5～10℃/s，800～850℃保温10～20s。该阶段的主要目的是促进过冷奥氏体进一步析出铁素体，促进氮化铝析出，同时促进碳向铁素体中扩散。
优选的，钢带从800～850℃以冷却速率为30～60℃/s快速冷却到100℃以下，该阶段的主要目的是促进氮化铝快速析出的同时促进过冷奥氏体向贝氏体或马氏体组织转变，同时抑制铁素体中碳向外扩散，从而使碳以细小碳化物状态弥散分布于钢中。
本发明设计的主要依据为：
第一段加热保温后，快速冷却至低保温段，在此阶段主要析出细小弥散的硫化锰，为氮化铝的快速析出提供新的形核点并限制碳化物长程扩散，然后快速升温到高保温段促进氮化铝的析出，当氮化铝较多析出后，再采用较慢冷却速率降到较低温度进行保温，促进氮化铝的进一步析出，同时促进碳向铁素体中的扩散，减少过冷奥氏体数量以改善随后采用水进行快速冷却的板形问题。
附图说明
图1为本发明的常化示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例
一种高磁感取向硅钢，各组分及质量百分比为：C：0.065％；Si：3.33％；Mn：0.13％；P：0.023％；S：0.008％；Als：0.022％；N：0.0091％；Sn：0.082％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
如图1，一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺，包括以下步骤：
步骤一(Ⅰ)：从室温加热到1120℃进行保温，加热时间为95s，1120℃保温时间为14s；
步骤二(Ⅱ)：从1120℃以冷却速率为16℃/s降低到880℃保温15s；
步骤三(Ⅲ)：从880℃升高到950℃保温，升温速率为13℃/s，950℃保温时间105s；
步骤四(Ⅳ)：从950℃降低到830℃保温，冷却速率为6℃/s，830℃保温18s；
步骤五(Ⅴ)：采用水冷装置，从830℃以44℃/s的冷却速率快速冷却至100℃以下。
常化后检验：从表层向中间部分组织由多边形铁素体逐步向变形铁素体过度，中间分布较为弥散的贝氏体，同常规二阶段常化工艺相比，既没有出现带状珠光体组织，也没有出现板形不好的现象；抑制剂平均尺寸为48.7nm，同常规二阶段常化工艺相比抑制剂平均尺寸减小了13.6nm；同常规二阶段常化工艺相比尺寸为20～100nm尺寸范围内的有效抑制剂数量增加了6.7％。
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 (1)
1.一种提高高磁感取向硅钢抑制剂抑制能力的常化工艺，其特征在于，包括以下五个阶段：
阶段Ⅰ：从室温加热到设定温度，加热时间为80～120s，1100～1150℃保温时间为10～20s；
阶段Ⅱ：从1100～1150℃以冷却速率为10～20℃/s降低到850～900℃保温10～20s；
阶段Ⅲ：从850～900℃以升温速率为10～20℃/s升高到940～960℃保温80～120s；
阶段Ⅳ：从940～960℃以冷却速率为5～10℃/s降低到800～850℃保温10～20s；
阶段Ⅴ：从800～850℃以冷却速率为30～60℃/s快速冷却至100℃以下。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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