CN116516240A - 一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法 - Google Patents
一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116516240A CN116516240A CN202310383929.6A CN202310383929A CN116516240A CN 116516240 A CN116516240 A CN 116516240A CN 202310383929 A CN202310383929 A CN 202310383929A CN 116516240 A CN116516240 A CN 116516240A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molten steel
- rare earth
- oriented electrical
- iron alloy
- controlling
- 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
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 43
- 229910000565 Non-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 61
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 35
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical compound [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 16
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 11
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 12
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- -1 rare earth sulfide Chemical class 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
- C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
-
- 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
- C21D1/30—Stress-relieving
-
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- 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
- C21D8/1244—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
- C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
-
- 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
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- 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
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- 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
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- 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
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本申请涉及冶金材料技术领域，尤其涉及一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法。所述方法包括：控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化，后顶渣改质，得到目标钢水；在设定铸机拉速以及设定氩气流量的条件下，对所述目标钢水进行连铸，得到无取向电工钢。该无取向电工钢配合后续良好热处理工艺，制备出的无取向电工钢产品的具有优异的磁性能。本申请内容解决了稀土元素导致浇铸稳定性差以及无取向电工钢铁损较高的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及冶金材料技术领域，尤其涉及一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法。
背景技术
电工钢是电力、电子、家电和电动汽车领域不可缺少的重要软磁材料，主要用于制作各种电机和变压器的铁心。制造流程长、工艺复杂、制造技术严格。高性能无取向电工钢属于高端冶金产品，主要用于高能效家电和电动汽车领域。
目前，利用稀土元素制备无取向电工钢已有报道，但均存在工业化生产影响可浇性以及磁性能改善效果不足等问题。
发明内容
本申请提供了一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法，以解决稀土元素导致浇铸稳定性差以及无取向电工钢铁损较高的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法，所述方法包括：
控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化，后顶渣改质，得到目标钢水；
在设定铸机拉速以及设定氩气流量的条件下，对所述目标钢水进行连铸，得到无取向电工钢。
可选的，所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比为1～5。
可选的，所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比为1～3。
可选的，其特征在于，所述氧含量为≤10ppm。
可选的，所述设定铸机拉速为0.8m/min-1.2m/min。
可选的，所述设定氩气流量为≥10L/min。
可选的，所述在设定铸机拉速以及设定氩气流量的条件下，对具有设定温度的所述目标钢水进行连铸，得到无取向电工钢，之后还包括：
在第一设定温度的条件下，对所述无取向电工钢进行加热，以使所述铸坯达到第二温度；
对具有第二温度的所述铸坯进行热轧，以及扎后冷却和卷取，得到热轧卷；
在第三设定温度的条件下，对所述热轧卷进行常化，后酸洗和冷轧，得到冷轧卷；
在第四设定温度的条件下，对所述冷轧卷进行退火，得到无取向电工钢产品。
可选的，所述第一设定温度为1100℃～1400℃，所述第二温度1000～1300℃，所述第三设定温度为900～1100℃，所述第四设定温度为900℃～1100℃。
可选的，所述控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化，后顶渣改质，得到目标钢水之前，还包括：
对铁水进行KR脱硫，以使所述铁水达到目标含硫量；
对KR脱硫后的所述铁水进行转炉冶炼，以使转炉冶炼后的所述铁水达到出钢温度，得到所述钢水。
所述目标含硫量为≤0.002重量％，所述出钢温度为>1650℃。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法，通过控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化；并结合浇铸的防堵塞处理，使低熔点的MnS转变为高熔点的稀土硫化物或复合硫化物。解决了稀土元素导致浇铸稳定性差的技术问题，为后续制备具有优异磁性能的无取向电工钢产品奠定了基础。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种铸坯的制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中获得的高性能电工钢的析出物照片；
图3为本申请对比例中获得的高性能电工钢的析出物照片；
图4为本申请实施例中获得的高性能电工钢的组织织构照片；
图5对比例中获得的高性能电工钢的组织织构照片。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。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。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
第一方面，本申请提供了一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法，请参见图1，所述方法包括：
S1、控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化，后顶渣改质，得到目标钢水；
S2、在设定铸机拉速以及设定氩气流量的条件下，对所述目标钢水进行连铸，得到无取向电工钢。
在本申请实施例中，采用Ce&La复合的稀土铁合金加上硼铁合金，对钢水中主要的杂质元素S、N进行复合改性处理。La的积极效果：控制低熔点MnS形成高熔点S化物并改善织构；Ce的积极效果：控制低熔点MnS；B的积极效果：控制低熔点AlN；Ce&La复合的稀土铁合金的积极效果：控制低熔点MnS效果更佳；Ce、La复合的稀土铁合金加上硼铁合金的积极效果：同时控制钢中低熔点的N、S化合物。不能用其他稀土元素代替-用Ca、Mg控制低熔点S化物的效果不佳，容易形成复杂的氧化夹杂物影响磁性能。
顶渣改质处理的积极效果：提高Ce、La与钢中S的反应能力，减少顶渣氧化物的影响。
该铸坯的化学成分为：C≤0.005重量％，Si：2.0重量％～4.0重量％，Mn：0.3重量％～1.0重量％，Al：0.3重量％～1.0重量％，P≤0.10重量％，S≤0.003重量％，N≤0.005重量％，O≤0.002重量％，B：0.0010重量％-0.010重量％，稀土Ce&La：0.0010重量％～0.010重量％，其余为Fe和不可避免的杂质。
在一些实施方式中，所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比为1～5。
控制稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比为1～5的积极效果：有效控制低熔点MnS同时不产生更多的稀土夹杂物；若Ce&La与钢水中S的重量比过高会形成过多的稀土夹杂物影响性能，同时对连浇性造成影响；Ce&La与钢水中S的重量比过低会无法有效控制低熔点硫化物。具体地，稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比可以为1、2、3、4、5等。
在一些实施方式中，所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比为1～3。
控制硼铁合金的B与所述钢水的N的配比为1～3的积极效果：有效控制AlN低熔点夹杂；若B与钢水中N的重量比过高会细化晶粒影响磁性；B与钢水中N的重量比过低会难以有效控制低熔点AlN。具体地，硼铁合金的B与所述钢水的N的配比可以为1、2、3等。
在一些实施方式中，其特征在于，所述氧含量为≤10ppm。
控制氧含量为≤10ppm的积极效果：减少Ce、La、B与氧的结合；氧含量过高会形成过量的氧化稀土、氧化硼等夹杂。具体地，氧含量可以为10ppm、9ppm、8ppm、7ppm、6ppm等。
在一些实施方式中，所述设定铸机拉速为0.8m/min-1.2m/min。
设定铸机拉速为0.8m/min～1.2m/min的积极效果保证高效浇铸：若铸机拉速过高会造成浇铸液面不稳定；铸机拉速过低会影响生产效率。具体地，铸机拉速可以为0.8m/min、1.0m/min、1.2m/min等。
在一些实施方式中，所述设定氩气流量为≥10L/min。
设定氩气流量为≥10L/min的积极效果：采用大流量的氩气可以保护铸坯，并提高可浇性；氩气流量过低会加剧水口堵塞影响可浇性。具体地，氩气流量可以为10L/min、12L/min、14L/min、16L/min、18L/min等。
在一些实施方式中，所述在设定铸机拉速以及设定氩气流量的条件下，对具有设定温度的所述目标钢水进行连铸，得到无取向电工钢，之后还包括：
在第一设定温度的条件下，对所述无取向电工钢进行加热，以使所述铸坯达到第二温度；
对具有第二温度的所述铸坯进行热轧，以及扎后冷却和卷取，得到热轧卷；
在第三设定温度的条件下，对所述热轧卷进行常化，后酸洗和冷轧，得到冷轧卷；
在第四设定温度的条件下，对所述冷轧卷进行退火，得到无取向电工钢产品。
以第一方面制备出的铸坯为基础，对该铸坯进行热处理。由于稀土微合金化已改性低熔点MnS、AlN析出物为高熔点的稀土硫化物和BN析出物，可较大幅度提升常化、退火工艺的加热温度以满足好的退火组织和织构。可参见图2和图4。图2与图3对比可看出析出物更少，夹杂物更少；图4可看出晶粒分布均匀。
在一些实施方式中，所述第一设定温度为1100℃～1400℃，所述第二温度1000～1300℃，所述第三设定温度为900～1100℃，所述第四设定温度为900℃～1100℃。
“第一设定温度”表示加热温度，第一设定温度为1100℃～1400℃的积极效果：若第一温度过高会增加能耗；第一温度过低影响轧制稳定性。具体地，第一温度可以为1100℃、1200℃、1300℃、1400℃等。
“第二温度”表示加热后铸坯的温度，控制第二温度为1000℃～1300℃的积极效果：若第二温度过高会增加能耗；第二温度过低会影响轧制稳定性和尺寸精度。具体地，第二温度可以为1000℃、1100℃、1200℃、1300℃等。
“第三设定温度”表示常化温度，第三设定温度为900℃～1100℃的积极效果：促进晶粒组织长大；若第三温度过高会造成晶粒过大影响冷轧稳定性；第三温度过低会影响晶粒长大进而影响织构和磁感。具体地，第三温度可以为900℃、1000℃、1100℃等。
“第四设定温度”表示退火温度，第四设定温度为900℃～1100℃的积极效果：促进再结晶和应力消除；若第一温度过高会影响组织和磁感；第四温度过低会影响再结晶和铁损。具体地，第四温度可以为900℃、1000℃、1100℃等。
在一些实施方式中，所述控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化，后顶渣改质，得到目标钢水之前，还包括：
对铁水进行KR脱硫，以使所述铁水达到目标含硫量；
对KR脱硫后的所述铁水进行转炉冶炼，以使转炉冶炼后的所述铁水达到出钢温度，得到所述钢水。
所述目标含硫量为≤0.002重量％，所述出钢温度为>1650℃。
控制目标含硫量为≤0.002重量％的积极效果：控制S化物的总量；若目标含硫量过高会形成过量硫化物；目标含硫量过低会增加冶炼难度和成本。具体地，目标含硫量可以为0.002重量％、0.001重量％、0.0015重量％。
控制出钢温度为>1650℃的积极效果：若出钢温度过高会影响废钢加入量和增硫；出钢温度过低会影响脱硫剂稀土处理过程。具体地，出钢温度可以为1655℃、1660℃、1665℃、1670℃等。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
表1制备稀土及硼微合金化无取向电工钢的工艺参数。
表2稀土及硼微合金化无取向电工钢的化学成分(wt％)，其余为Fe以及不可避免的杂质。
表3制备稀土及硼微合金化无取向电工钢的工艺。
表4稀土及硼微合金化无取向电工钢的性能。
从上述表1-表4，可以看出通过添加稀土铁合金Ce&La和硼铁合金，并控制与所述钢水的S、N的配比。以及配合良好的工艺和化学成分设计，最终制备出的无取向电工钢具有优异的磁性能，磁感性能突出，夹杂物数量少。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法，其特征在于，所述方法包括：
控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化，后顶渣改质，得到目标钢水；
在设定铸机拉速以及设定氩气流量的条件下，对所述目标钢水进行连铸，得到无取向电工钢。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比为1～5。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比为1～3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧含量为≤10ppm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定铸机拉速为0.8m/min-1.2m/min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定氩气流量为≥10L/min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在设定铸机拉速以及设定氩气流量的条件下，对具有设定温度的所述目标钢水进行连铸，得到无取向电工钢，之后还包括：
在第一设定温度的条件下，对所述无取向电工钢进行加热，以使所述铸坯达到第二温度；
对具有第二温度的所述铸坯进行热轧，以及扎后冷却和卷取，得到热轧卷；
在第三设定温度的条件下，对所述热轧卷进行常化，后酸洗和冷轧，得到冷轧卷；
在第四设定温度的条件下，对所述冷轧卷进行退火，得到无取向电工钢产品。
8.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一设定温度为1100℃～1400℃，所述第二温度1000～1300℃，所述第三设定温度为900～1100℃，所述第四设定温度为900℃～1100℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制氧含量，以及向钢水中加入Ce&La复合的稀土铁合金以及硼铁合金，并控制所述稀土铁合金的Ce&La与所述钢水的S的配比，且控制所述硼铁合金的B与所述钢水的N的配比，以进行微合金化，后顶渣改质，得到目标钢水之前，还包括：
对铁水进行KR脱硫，以使所述铁水达到目标含硫量；
对KR脱硫后的所述铁水进行转炉冶炼，以使转炉冶炼后的所述铁水达到出钢温度，得到所述钢水；
所述目标含硫量为≤0.002重量％，所述出钢温度为>1650℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310383929.6A CN116516240A (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310383929.6A CN116516240A (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116516240A true CN116516240A (zh) | 2023-08-01 |
Family
ID=87400362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310383929.6A Pending CN116516240A (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116516240A (zh) |
-
2023
- 2023-04-12 CN CN202310383929.6A patent/CN116516240A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102851577B (zh) | 薄板坯连铸连轧生产高牌号无取向硅钢及制造方法 | |
| CN103834858B (zh) | 一种低铁损无取向硅钢的制造方法 | |
| EP4206353A1 (en) | High-grade non-oriented silicon steel and production method therefor | |
| CN102453837B (zh) | 一种高磁感无取向硅钢的制造方法 | |
| CN102453844B (zh) | 一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法 | |
| CN102134675B (zh) | 薄板坯连铸连轧生产的无取向电工钢及其方法 | |
| CN106702260B (zh) | 一种高磁感低铁损无取向硅钢及其生产方法 | |
| US20150000794A1 (en) | Non-Oriented Silicon Steel and Its Manufacturing Method | |
| JP7159311B2 (ja) | 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| CN101624675B (zh) | 履带链轨销轴用45bm钢及其制造方法 | |
| CN105803324B (zh) | 一种屈服强度450MPa级高磁感低成本冷轧磁极钢及其制造方法 | |
| CN108396233A (zh) | 高强度无取向硅钢、及其制造方法和应用 | |
| CN1611616A (zh) | 冷轧无取向电工钢的制造方法 | |
| CN111778452B (zh) | 一种磁性能优良的无取向电工钢板及其冶炼方法 | |
| CN1796015A (zh) | 薄板坯连铸连轧生产冷轧无取向电工钢的方法 | |
| CN111793771A (zh) | 一种低铁损低时效高强度50w800无取向硅钢及其制造方法 | |
| CN103484764B (zh) | Ti析出强化型超高强热轧薄板及其生产方法 | |
| CN102650016B (zh) | 一种高磁感低成本250MPa级冷轧磁极钢的制造方法 | |
| CN110129671A (zh) | 一种含铈高强度无取向硅钢薄带及其制备方法 | |
| CN113981307A (zh) | 一种高磁感、低铁损的无取向电工钢板及其制造方法 | |
| CN104195427A (zh) | 一种低铁损高磁感无取向硅钢及生产方法 | |
| CN103695756B (zh) | 采用薄板坯连铸连轧生产的半工艺无取向硅钢及方法 | |
| CN116516240A (zh) | 一种利用稀土及硼微合金化制备高性能无取向电工钢的方法 | |
| US20230203613A1 (en) | Low-Cost Non-Oriented Electrical Steel Plate With Extremely Low Aluminum Content and Manufacturing Method Therefor | |
| CN114250423A (zh) | 一种免退火不锈钢板材的生产工艺 |
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 |