CN115505708A - 一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法 - Google Patents
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115505708A CN115505708A CN202211165678.6A CN202211165678A CN115505708A CN 115505708 A CN115505708 A CN 115505708A CN 202211165678 A CN202211165678 A CN 202211165678A CN 115505708 A CN115505708 A CN 115505708A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- annealing
- temperature
- stretching
- flattening
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 174
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 113
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 96
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 87
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 87
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 55
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 29
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 15
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 49
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 37
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 13
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 28
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 4
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 229920006302 stretch film Polymers 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/125—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with application of tension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1238—Flattening; Dressing; Flexing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1255—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
- C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
Abstract
本发明公开了一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,属于取向硅钢制造技术领域。本发明所述方法包括如下步骤:(1)将钢水经转炉冶炼、连铸成坯;(2)将铸坯热轧后,进行常化酸洗,冷轧至成品厚度;(3)进行脱碳渗氮退火,涂布氧化镁退火隔离剂后,高温退火;(4)涂布绝缘涂液,最后平整拉伸退火;所述步骤(4)具体为:涂布绝缘涂液后于520~550℃烘干,然后在纯N2气氛下施加张力F进行平整拉伸退火。本发明通过对钢水组分协同制备工艺,特别是平整拉伸退火工艺的改进,制备的成品钢板的铁损值较低,约为0.90~0.92W/kg,且叠装系数较高,达到了约98%,成品钢板的使用条件较好。
Description
技术领域
本发明涉及取向硅钢制造技术领域,尤其涉及一种降低取向硅钢铁损的方法。
背景技术
取向硅钢是一种具有高磁通密度的软磁合金,主要用于制作变压器的铁心。铁心在交变磁场下磁化时所消耗的无效电能就是铁损。这种由于磁通变化受到各种阻碍而消耗的无效电能,将通过铁心发热而损失掉电量,同时又将引起变压器的温升。尽管经过几十年的不断改进,取向硅钢的铁损所造成的电量损失仍占全年发电量的5%~10%,因此,如何进一步降低取向硅钢铁损具有重要意义。
取向硅钢的制造工艺主要包括:炼钢、热轧、常化酸洗、冷轧、脱碳退火、渗氮退火、涂布氧化镁隔离剂、高温退火、涂布绝缘涂层、平整拉伸退火、精整等步骤。为了进一步降低取向硅钢铁损,多年来,研究人员开展了大量的研究,主要采用减薄钢板厚度和激光刻痕的方法。
专利CN113957222A公开了一种降低取向硅钢铁损的方法,主要是采用激光刻痕技术降低取向硅钢铁损,没有考虑平整拉伸退火工序对硅钢铁损的影响。专利CN106755843A公开的一种制作取向硅钢的工艺方法中采用的平整拉伸退火工序是先进行600~800℃的预热,然后加热至800~900℃,保持均热800~900℃进行热拉伸,给予带钢微张力使钢板板形平整。专利CN110791635A公开的一种制备高磁感取向硅钢的方法,涂绝缘层后在500℃以下烘干并在约800~900℃经0.25%~0.75%伸长率的拉伸平整退火。以上发明均没有考虑平整拉伸退火工序对硅钢铁损的影响。
通常认为平整拉伸退火的目的是,通过水刷洗和70℃的5%H2SO4轻酸洗,去除表面残留的MgO和其它污物,使表面活性化;烘干后涂绝缘涂料在低于500℃再次烘干,在连续炉中氮气条件下施加适当张力,经约800~920℃平整拉伸退火,将绝缘涂层烧结好。由于拉伸退火是在比较高的温度下矫正钢带板型,在此过程中容易引入弹性塑性变形,不可避免地残留部分应力,导致钢板铁损升高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种降低取向硅钢铁损的方法。本发明通过对平整拉伸退火工艺的优化,提供了一种能够进一步降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法。
本发明的技术方案如下:
一种降低取向硅钢铁损的方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸成坯;
(2)将铸坯热轧后,进行常化酸洗,冷轧至成品厚度;
(3)进行脱碳渗氮退火,涂布氧化镁退火隔离剂后,高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,最后平整拉伸退火;
所述步骤(4)具体为:涂布绝缘涂液后于520~550℃烘干,然后在纯N2气氛下施加张力F进行平整拉伸退火。
进一步地,步骤(1)中,所述钢水按质量百分比计,包括如下组分:C:0.04%~0.08%,Si:2.8%~3.2%,Mn:0.15%~0.20%,S:0.01%~0.03%,Als:0.02%~0.03%,N:0.006%~0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步地,步骤(2)中,所述热轧的温度为1100~1250℃。
进一步地,步骤(4)中,所述张力F为10.3~18.0MPa。
进一步地,步骤(4)中,所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火。
进一步地,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以11.0~18.5℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以2.5~12.2℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。EJC为快速喷氮气冷却,AJC为吹空气冷却。
进一步地,所述T1为855~860℃;t1为10~15s;所述T2为880~890℃,t2为10~15s;所述T3为865~875℃,t3为10~15s。
进一步地,所述阶梯温度退火中的温度差为ΔT1和ΔT2,ΔT1=T2-T1,ΔT2=T2-T3;所述ΔT1、ΔT2均为5~35℃且满足ΔT1-ΔT2=6~19℃。
进一步地,所述平整拉伸退火保温的总时间t=t1+t2+t3,并且t为30~45s。
进一步地,所述张力F与硅钢中Si、Mn的含量满足如下关系式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
式中,F为拉伸退火过程中施加的张力,MPa;[Si]为钢中Si含量,用小数值表示;[Mn]为钢中Mn含量,用小数值表示。
本发明中各组分及主要工艺作用及机理如下:
本发明所用碳为0.04%~0.08%,添加碳元素可以使方便冶炼操作,改善热、冷轧板的可加工性,并且有利于硅钢组织的细小均匀。
本发明所用硅为2.8%~3.2%,硅在取向硅钢中的作用主要是促进二次再结晶、降低铁损和提高电阻率,但在热轧过程中发生相变时,硅有沿晶界偏聚倾向,导致加工脆性。
本发明所用锰为0.15%~0.20%,所用硫为0.01%~0.03%,[Mn]×[S]固溶乘积对二次再结晶发展和取向硅钢磁性能有很大影响。本发明的铸坯加热温度为1100~1250℃,低于MnS抑制剂的固溶温度,因此本发明采用AlN做抑制剂,添加Mn元素的主要作用是降低涡流损耗并且起到固定S元素的作用,改善热加工性能。
本发明所用酸溶铝为0.02%~0.03%,所用氮为0.006%~0.010%,AlN为本发明的取向硅钢抑制剂,固溶温度约为1200℃,需要控制AlN抑制剂在热轧后的冷却过程中均匀细小的析出,有利于获得较高的磁性能。
本发明平整拉伸退火工艺的作用及机理如下:
连续炉平整拉伸退火的温度不能过高,否则将导致钢板在高温下发生塑性变形过大,冷却后钢板中残余应力过大,导致铁损值升高;平整拉伸退火温度也不能过低,否则将导致钢板板型不平整。本发明平整拉伸退火炉采用阶梯温度退火,使钢板沿长度方向存在一定的温度差,有利于缓解钢板上的应力分布,减少了钢板冷却后的残余应力。阶梯温度差不能过大,否则将导致钢板板型不平整;阶梯温度差不能过小,否则将不能减少钢板残余应力,导致铁损值升高。
退火总时间不能过长,时间过长将导致钢板残余应力过大,导致铁损值升高;总时间不能过短,否则将无法实现钢板平整拉伸的目的,导致钢板板型不够平整。
拉伸退火过程中施加张力F与钢中Si含量成反比,这是由于Si含量越高,钢板越容易在高温下发生塑性变形;拉伸退火过程中施加张力F与钢中Mn含量成正相关性,这是由于Mn元素有利于改善钢板的热脆性,有利于减少钢板经张力下拉伸退火后的残余应力。拉伸退火过程中施加张力F值过高,将导致冷却后钢板中有较大残余应力,导致钢板铁损值升高;张力F值过低,将导致钢板板型不平整,也会使铁损值升高。因此需要协同考虑硅、锰含量与张力的关系。
本发明有益的技术效果在于:
本发明提出的平整拉伸退火工艺,通过控制钢板的平整拉伸退火工艺制度,以及根据钢中成分,调整拉伸退火过程中对钢板施加的张力值,来改善由于退火过程中钢板产生的弹性塑性变形带来的残留应力问题,在保证钢板平整性的同时,达到了进一步降低取向硅钢铁损的目的。在进行去应力退火后,铁损降低幅度为0.006~0.013W/kg,说明拉伸退火进行的较充分。
本发明通过对钢水组分协同制备工艺,特别是平整拉伸退火工艺的改进,制备的成品钢板的铁损值较低,约为0.90~0.92W/kg,且叠装系数较高,达到了约98%,成品钢板的使用条件较好。
附图说明
图1为本发明平整拉伸退火工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进行具体描述。
实施例1
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1230℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.05%,Si:3.1%,Mn:0.16%,S:0.015%,Als:0.022%,N:0.007%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经530℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以13.2℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以7.9℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表1所示。
表1实施例1平整拉伸退火工艺的主要参数
实施例2
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1100℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.07%,Si:2.8%,Mn:0.20%,S:0.025%,Als:0.020%,N:0.006%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经525℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以15.8℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以7.9℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表2所示。
表2实施例2平整拉伸退火工艺的主要参数
实施例3
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1185℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.08%,Si:2.9%,Mn:0.15%,S:0.021%,Als:0.027%,N:0.009%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经545℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以14.3℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以6.3℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表3所示。
表3实施例3平整拉伸退火工艺的主要参数
实施例4
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1250℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.06%,Si:3.0%,Mn:0.17%,S:0.027%,Als:0.030%,N:0.010%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经520℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以12.7℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以2.6℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表4所示。
表4实施例4平整拉伸退火工艺的主要参数
实施例5
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1200℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.08%,Si:3.1%,Mn:0.18%,S:0.030%,Als:0.021%,N:0.008%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经550℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以11.1℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以7.9℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表5所示。
表5实施例5平整拉伸退火工艺的主要参数
实施例6
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1200℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.05%,Si:2.8%,Mn:0.18%,S:0.018%,Als:0.021%,N:0.010%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经530℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以18.5℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以12.1℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表6所示。
表6实施例6平整拉伸退火工艺的主要参数
实施例7
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1150℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.06%,Si:3.2%,Mn:0.19%,S:0.022%,Als:0.029%,N:0.010%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经525℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以15.3℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以8.4℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表7所示。
表7实施例7平整拉伸退火工艺的主要参数
实施例8
一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法,包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1250℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.07%,Si:3.0%,Mn:0.20%,S:0.027%,Als:0.023%,N:0.010%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经525℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示,所述张力满足下述公式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以15.3℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以10.6℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表8所示。
表8实施例8平整拉伸退火工艺的主要参数
对比例1
对比例1中的取向硅钢生产过程包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1180℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.07%,Si:2.8%,Mn:0.19%,S:0.022%,Als:0.028%,N:0.009%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经520℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示。
所述平整拉伸退火不采用阶梯温度退火,所述平整拉伸退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,后两段温度不变,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表9所示。
表9对比例1平整拉伸退火工艺的主要参数
对比例2
对比例2中的取向硅钢生产过程包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1100℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.08%,Si:3.0%,Mn:0.20%,S:0.018%,Als:0.020%,N:0.006%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经545℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示。
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以13.2℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以7.9℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表10所示。
表10对比例2平整拉伸退火工艺的主要参数
对比例3
对比例3中的取向硅钢生产过程包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸,将铸坯加热到1150℃;
所述钢水,按质量百分比计,包含如下组分:C:0.07%,Si:3.2%,Mn:0.15%,S:0.014%,Als:0.025%,N:0.007%,余量由Fe和不可避免的杂质;
(2)常规热轧后,进行常化酸洗,然后进行冷轧至成品厚度;
(3)再进行脱碳渗氮退火,接着涂布氧化镁退火隔离剂、高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,经530℃烘干,采用连续炉在纯N2气氛下施加适当张力进行平整拉伸退火。张力值如表12所示。
所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以23.8℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以21.1℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后采用EJC+AJC的方法冷却到室温。具体阶梯温度及保温时间如表11所示。
表11对比例3平整拉伸退火工艺的主要参数
测试例:
将实施例1-8及对比例1-3制备的成品钢带进行纯氮气下800℃去应力退火,测试去应力退火前后钢板的铁损值,通过比较平整拉伸退火前后的铁损值差别判断残余应力对钢带铁损的影响。平整拉伸退火过程中对钢板施加的拉伸张力F、成品硅钢的叠装系数以及去应力退火前后的铁损值见表12。
表12成品钢板性能
表中,叠装系数代表钢板的平整度,其值越高,代表钢板平整度越高。从表3可以看出平整拉伸退火工艺满足本发明技术方案的范围时,去应力退火前后,钢板铁损之差为0.006~0.013W/kg,说明平整拉伸退火过程钢板中的残余应力小,对钢板的铁损影响小,并且成品钢板的铁损值较低,叠装系数较高。
对比例1中平整拉伸退火工艺没有采用阶梯退火,去应力退火前后,钢板铁损之差为0.080W/kg,说明平整拉伸退火过程钢板中的残余应力较大,而且成品钢板的铁损值较高。
对比例2中平整拉伸退火过程施加的张力F不满足本发明提出的施加张力值与钢板中Si和Mn含量的关系式,张力F值过大,导致平整拉伸退火过程钢板中的残余应力较大,钢板去应力退火前后,铁损之差为0.110W/kg,而且成品钢板的铁损值较高。
对比例3中平整拉伸退火工艺阶梯退火的温度差过大,大于35℃,去应力退火前后,钢板铁损之差为0.070W/kg,说明平整拉伸退火过程钢板中的残余应力较大,而且成品钢板的铁损值较高,钢板板型较不平整,导致叠装系数较低。
本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降低取向硅钢铁损的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将钢水经转炉冶炼、连铸成坯;
(2)将铸坯热轧后,进行常化酸洗,冷轧至成品厚度;
(3)进行脱碳渗氮退火,涂布氧化镁退火隔离剂后,高温退火;
(4)涂布绝缘涂液,最后平整拉伸退火;
所述步骤(4)具体为:涂布绝缘涂液后于520~550℃烘干,然后在纯N2气氛下施加张力F进行平整拉伸退火。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述钢水按质量百分比计,包括如下组分:C:0.04%~0.08%,Si:2.8%~3.2%,Mn:0.15%~0.20%,S:0.01%~0.03%,Als:0.02%~0.03%,N:0.006%~0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述热轧的温度为1100~1250℃。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述张力F为10.3~18.0MPa。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述平整拉伸退火采用阶梯温度退火。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述阶梯温度退火的具体过程为:将硅钢以25℃/s的升温速率加热到T1,保温,保温时间为t1;再以11.0~18.5℃/s的升温速率升温到T2,再次保温,保温时间为t2;随后以2.5~12.2℃/s的降温速率降温到T3,保温,保温时间为t3,随后冷却到室温。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述T1为855~860℃,t1为10~15s;所述T2为880~890℃,t2为10~15s;所述T3为865~875℃,t3为10~15s。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述阶梯温度退火中的温度差为ΔT1和ΔT2,ΔT1=T2-T1,ΔT2=T2-T3;所述ΔT1、ΔT2均为5~35℃。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述平整拉伸退火保温的总时间t=t1+t2+t3,并且t为30~45s。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述张力F与硅钢中Si、Mn的含量满足如下关系式:
1/(10×[Si])+e1000×[Mn]≤F≤1/(5×[Si])+2×e1000×[Mn]-4
式中,F为拉伸退火过程中施加的张力,MPa;[Si]为钢中Si含量,用小数值表示;[Mn]为钢中Mn含量,用小数值表示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211165678.6A CN115505708A (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211165678.6A CN115505708A (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115505708A true CN115505708A (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=84505628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211165678.6A Pending CN115505708A (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115505708A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05311242A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Nippon Steel Corp | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
JPH08269571A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-10-15 | Nippon Steel Corp | 一方向性電磁鋼帯の製造方法 |
CN102560235A (zh) * | 2010-12-17 | 2012-07-11 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高磁感取向硅钢的制造方法 |
CN110791635A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-02-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种制备高磁感取向硅钢的方法 |
CN113832323A (zh) * | 2021-10-26 | 2021-12-24 | 无锡普天铁心股份有限公司 | 一种减少低温高磁感取向硅钢点状露金缺陷的方法 |
-
2022
- 2022-09-23 CN CN202211165678.6A patent/CN115505708A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05311242A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Nippon Steel Corp | 超低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 |
JPH08269571A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-10-15 | Nippon Steel Corp | 一方向性電磁鋼帯の製造方法 |
CN102560235A (zh) * | 2010-12-17 | 2012-07-11 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高磁感取向硅钢的制造方法 |
CN110791635A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-02-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种制备高磁感取向硅钢的方法 |
CN113832323A (zh) * | 2021-10-26 | 2021-12-24 | 无锡普天铁心股份有限公司 | 一种减少低温高磁感取向硅钢点状露金缺陷的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
殷瑞钰等: "《钢的质量现代进展 下篇 特殊钢》", vol. 1, 冶金工业出版社, pages: 597 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101498404B1 (ko) | 방향성 전기 강판의 제조 방법 | |
CN109136503B (zh) | 低温高磁感取向硅钢的制备方法 | |
WO2012068830A1 (zh) | 一种磁性能优良的取向硅钢生产方法 | |
JPWO2013175733A1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
KR950013287B1 (ko) | 무방향성 전자 강스트립의 제조방법 | |
WO2021023279A1 (zh) | 一种取向硅钢退火工艺 | |
CN104451378A (zh) | 一种磁性能优良的取向硅钢及生产方法 | |
JP2019119933A (ja) | 低鉄損方向性電磁鋼板とその製造方法 | |
WO1995013401A1 (en) | Production method of directional electromagnetic steel sheet of low temperature slab heating system | |
MX2014008493A (es) | Procesamiento de acero electrico sin un recocido intermedio de post-laminacion en frio. | |
KR100779579B1 (ko) | 철손이 낮고 자속밀도가 높은 무방향성 전기강판의제조방법 | |
CN112430780B (zh) | 一种含Cu高洁净度无取向电工钢板及其制造方法 | |
KR950013286B1 (ko) | 무방향성 전자 강스트립의 제조방법 | |
CN113403463A (zh) | 一种提高取向硅钢冷轧加工性的生产方法 | |
CN115505708A (zh) | 一种降低取向硅钢铁损的平整拉伸退火方法 | |
JP7378585B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
CN111593267B (zh) | 一种实验室低温高磁感取向硅钢热轧钢带及其制备方法 | |
CN114293100A (zh) | 一种超低铁损无取向硅钢薄带及其制备方法 | |
JP3456860B2 (ja) | 鉄損特性の極めて優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2001049351A (ja) | 磁束密度の高い一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
CN115505694A (zh) | 一种低温超高磁感取向硅钢及其制造方法 | |
JP4259002B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
KR100530069B1 (ko) | 응력제거소둔 후 철손이 낮고 자속밀도가 높은 무방향성전기강판의 제조방법 | |
KR100940714B1 (ko) | 응력제거소둔 후 철손특성이 우수한 무방향성 전기강판의제조방법 | |
JP2019178377A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |