CN118256818A - 一种含铌低温取向硅钢及其制备方法 - Google Patents

一种含铌低温取向硅钢及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118256818A
CN118256818A CN202410695414.4A CN202410695414A CN118256818A CN 118256818 A CN118256818 A CN 118256818A CN 202410695414 A CN202410695414 A CN 202410695414A CN 118256818 A CN118256818 A CN 118256818A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
silicon steel
niobium
oriented silicon
containing low
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.)
Granted
Application number
CN202410695414.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN118256818B (zh
Inventor
刘宝志
张慧敏
吴忠旺
任慧平
金自力
侯宏
李兴龙
张�浩
郝宁
李艳霞
祁艳星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baotou Weifeng New Materials Co ltd
Inner Mongolia Fengzhou Material Co ltd
Inner Mongolia University of Science and Technology
Original Assignee
Baotou Weifeng New Materials Co ltd
Inner Mongolia Fengzhou Material Co ltd
Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baotou Weifeng New Materials Co ltd, Inner Mongolia Fengzhou Material Co ltd, Inner Mongolia University of Science and Technology filed Critical Baotou Weifeng New Materials Co ltd
Priority to CN202410695414.4A priority Critical patent/CN118256818B/zh
Publication of CN118256818A publication Critical patent/CN118256818A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118256818B publication Critical patent/CN118256818B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26Methods of annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/76Adjusting the composition of the atmosphere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D3/00Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02Extraction of non-metals
    • C21D3/04Decarburising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying 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
    • C21D8/1222Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying 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
    • C21D8/1233Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying 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
    • C21D8/1255Modifying 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying 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
    • C21D8/1272Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/24Nitriding
    • C23C8/26Nitriding of ferrous surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

本发明属于钢铁材料技术领域,具体为一种含铌低温取向硅钢及其制备方法,充分利用白云鄂博矿冶炼后钢中残余的RE、Nb,充分发挥RE净化钢液、变质夹杂、调控晶粒尺寸的作用以及Nb(C,N)的辅助抑制剂作用,并配合适当的轧制、热处理工艺,制备得到具有优良磁性能的含铌低温取向硅钢,其主抑制剂为AlN、辅助抑制剂为Nb(C,N)、MnS,抑制剂的平均尺寸≤45nm,所述含铌低温取向硅钢的铁损P1.7/50≤0.95W/kg,磁感应强度B800≥1.88T。

Description

一种含铌低温取向硅钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料技术领域,具体为一种含铌低温取向硅钢及其制备方法。
背景技术
取向硅钢要求炼钢成分范围窄和洁净度高,Cu、S、Mn、Al和N等抑制剂形成元素控制精度高,Nb、Ti、V和As等对磁性能有害元素控制在25ppm以下。白云鄂博矿是富含RE、Nb、Ti、V、As等多元素的伴生矿,这些元素虽在选矿过程中与铁精矿分离,经过烧结、炼铁和常规的炼钢工序后绝大部分进入渣中,但仍有微量残存在钢中。取向硅钢可以分为高温板坯加热法制备取向硅钢(简称“高温取向硅钢”,热轧板坯加热温度高于1350℃)、中温板坯加热法制备取向硅钢(简称“中温取向硅钢”,热轧板坯加热温度介于1200℃到1350℃之间)和低温板坯加热法制备取向硅钢(简称“低温取向硅钢”,热轧板坯加热温度1200℃以下),低温板坯加热法可以显著降低热轧生产难度和能耗,大大提高综合成材率,所以近年来该方法已成为取向硅钢开发的热点。微量残存在钢中RE、Nb等元素对取向硅钢有利,Ti、V、As等元素对取向硅钢有害,如何利用好白云鄂博矿实现低温取向硅钢的生产是亟待解决的问题。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明的主要目的是提出一种含铌低温取向硅钢及其制备方法。
为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.005~0.07%、Si:2.6~3.6%、Mn:0.02~0.3%、Al:0.005~0.05%、P:0.005~0.02%、Ti≤0.003%、Sn:0.02~0.1%、Nb:0.002~0.007%、N:0.005~0.02%、S:0.005~0.03%、RE≤0.0008%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
作为本发明所述的一种含铌低温取向硅钢的优选方案,其中:所述含铌低温取向硅钢的成分中RE、Nb来源于白云鄂博矿冶炼后钢中残余的元素,取向硅钢的主抑制剂为AlN、辅助抑制剂为Nb(C,N)、MnS,抑制剂的平均尺寸≤45nm。
作为本发明所述的一种含铌低温取向硅钢的优选方案,其中:所述含铌低温取向硅钢的铁损P1.7/50≤0.95W/kg,磁感应强度B800≥1.88T。
为解决上述技术问题,根据本发明的另一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。
作为本发明所述的含铌低温取向硅钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S2中,加热温度为1150~1200℃,热轧终轧温度为750~850℃,热轧板厚度为1.7~2.4mm。
作为本发明所述的含铌低温取向硅钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S2中,卷取温度为550~700℃。
作为本发明所述的含铌低温取向硅钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S3中,常化工艺为:常化加热温度为1050~1150℃,保温4~6min后随炉冷却到850~950℃保温4~6min,然后淬入100℃的水中冷却。
作为本发明所述的含铌低温取向硅钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S3中,采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.25~0.30mm。
作为本发明所述的含铌低温取向硅钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S4中,脱碳工艺为:脱碳温度为800~900℃,脱碳气氛为包括75~80vol%H2、20~25vol%N2的湿气氛,脱碳时间为2~5min,将钢中的碳含量脱到0.003wt%以下。
作为本发明所述的含铌低温取向硅钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S4中,渗氮工艺为:渗氮温度为750~850℃,渗氮时间为40~60s,渗氮气氛为45~50vol%H2、20vol%N2和30~35vol%NH3,渗氮量为0.020~0.030wt%。
作为本发明所述的含铌低温取向硅钢的制备方法的优选方案,其中:所述步骤S4中,二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至350~500℃并保温5~6h,然后以13~20℃/h的升温速度升温,气氛为75~80vol%H2和20~25vol%N2,当温度升至1150~1200℃时,气氛换成纯H2并保温15~20h,之后随炉冷却到室温。
本发明的有益效果如下:
本发明提出一种含铌低温取向硅钢及其制备方法,充分利用白云鄂博矿冶炼后钢中残余的RE、Nb,充分发挥RE净化钢液、变质夹杂、调控晶粒尺寸的作用以及Nb(C,N)的辅助抑制剂作用,并配合适当的轧制、热处理工艺,制备得到具有优良磁性能的含铌低温取向硅钢,其主抑制剂为AlN、辅助抑制剂为Nb(C,N)、MnS,抑制剂的平均尺寸≤45nm,所述含铌低温取向硅钢的铁损P1.7/50≤0.95W/kg,磁感应强度B800≥1.88T。
具体实施方式
下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种含铌低温取向硅钢及其制备方法,充分利用白云鄂博矿冶炼后钢中残余的RE、Nb,并配合适当的轧制、热处理工艺,制备得到具有优良磁性能的含铌低温取向硅钢。
根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.005~0.07%、Si:2.6~3.6%、Mn:0.02~0.3%、Al:0.005~0.05%、P:0.005~0.02%、Ti≤0.003%、Sn:0.02~0.1%、Nb:0.002~0.007%、N:0.005~0.02%、S:0.005~0.03%、RE≤0.0008%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
优选的,所述含铌低温取向硅钢的成分中RE、Nb来源于白云鄂博矿冶炼后钢中残余的元素,取向硅钢的主抑制剂为AlN、辅助抑制剂为Nb(C,N)、MnS,抑制剂的平均尺寸≤45nm,所述含铌低温取向硅钢的铁损P1.7/50≤0.95W/kg,磁感应强度B800≥1.88T。
根据本发明的另一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。
优选的,所述步骤S2中,加热温度为1150~1200℃,热轧终轧温度为750~850℃,热轧板厚度为1.7~2.4mm。具体的,加热温度可以为例如1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃、1200℃中的任意一者或任意两者之间的范围,热轧终轧温度可以为例如750℃、760℃、770℃、780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃中的任意一者或任意两者之间的范围,热轧板厚度可以为例如1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S2中,卷取温度为550~700℃。具体的,卷取温度可以为例如550℃、575℃、600℃、625℃、650℃、675℃、700℃中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S3中,常化工艺为:常化加热温度为1050~1150℃,保温4~6min后随炉冷却到850~950℃保温4~6min,然后淬入100℃的水中冷却。具体的,常化加热温度可以为例如1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S3中,采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.25~0.30mm。具体的,冷轧板厚度可以为例如0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm、0.30mm中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S4中,脱碳工艺为:脱碳温度为800~900℃,脱碳气氛为包括75~80vol%H2、20~25vol%N2的湿气氛,脱碳时间为2~5min,将钢中的碳含量脱到0.003wt%以下。具体的,脱碳温度可以为例如800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S4中,渗氮工艺为:渗氮温度为750~850℃,渗氮时间为40~60s,渗氮气氛为45~50vol%H2、20vol%N2和30~35vol%NH3,渗氮量为0.020~0.030wt%。具体的,渗氮温度可以为例如750℃、760℃、770℃、780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃中的任意一者或任意两者之间的范围。
优选的,所述步骤S4中,二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至350~500℃并保温5~6h,然后以13~20℃/h的升温速度升温,气氛为75~80vol%H2和20~25vol%N2,当温度升至1150~1200℃时,气氛换成纯H2并保温15~20h,之后随炉冷却到室温。
以下结合具体实施例对本发明技术方案进行进一步说明。
实施例1
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.06%、Si:3.3%、Mn:0.02%、Al:0.01%、P:0.007%、Ti:0.001%、Sn:0.05%、Nb:0.003%、N:0.007%、S:0.009%、RE:0.0005%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1150℃,热轧终轧温度为830℃,热轧板厚度为2.3mm;卷取温度为650℃;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1100℃,保温4min后随炉冷却到900℃保温5min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。脱碳工艺为:脱碳温度为850℃,脱碳气氛为包括80vol%H2、20vol%N2的湿气氛,脱碳时间为5min,将钢中的碳含量脱到0.0028wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为800℃,渗氮时间为60s,渗氮气氛为50vol%H2、20vol%N2和30vol%NH3,渗氮量为0.030wt%。二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至500℃并保温5h,然后以20℃/h的升温速度升温,气氛为75vol%H2和25vol%N2,当温度升至1200℃时,气氛换成纯H2并保温16h,之后随炉冷却到室温。
实施例2
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.04%、Si:3.2%、Mn:0.08%、Al:0.01%、P:0.006%、Ti:0.001%、Sn:0.04%、Nb:0.004%、N:0.005%、S:0.012%、RE:0.0005%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1180℃,热轧终轧温度为840℃,热轧板厚度为2.4mm;卷取温度为670℃。
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1120℃,保温5min后随炉冷却到920℃保温4min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。脱碳工艺为:脱碳温度为870℃,脱碳气氛为包括80vol%H2、20vol%N2的湿气氛,脱碳时间为4min,将钢中的碳含量脱到0.003wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为830℃,渗氮时间为50s,渗氮气氛为50vol%H2、20vol%N2和30vol%NH3,渗氮量为0.028wt%。二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至500℃并保温5h,然后以15℃/h的升温速度升温,气氛为75vol%H2和25vol%N2,当温度升至1200℃时,气氛换成纯H2并保温20h,之后随炉冷却到室温。
实施例3
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.05%、Si:3.4%、Mn:0.05%、Al:0.01%、P:0.01%、Ti:0.001%、Sn:0.02%、Nb:0.006%、N:0.005%、S:0.01%、RE:0.0008%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1160℃,热轧终轧温度为800℃,热轧板厚度为2.3mm;卷取温度为630℃。
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1080℃,保温5min后随炉冷却到880℃保温6min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。脱碳工艺为:脱碳温度为850℃,脱碳气氛为包括75vol%H2、25vol%N2的湿气氛,脱碳时间为5min,将钢中的碳含量脱到0.003wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为800℃,渗氮时间为60s,渗氮气氛为45vol%H2、20vol%N2和35vol%NH3,渗氮量为0.030wt%。二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至400℃并保温5h,然后以18℃/h的升温速度升温,气氛为80vol%H2和20vol%N2,当温度升至1150℃时,气氛换成纯H2并保温15h,之后随炉冷却到室温。
实施例4
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.006%、Si:3.3%、Mn:0.16%、Al:0.015%、P:0.008%、Ti:0.001%、Sn:0.03%、Nb:0.006%、N:0.01%、S:0.02%、RE:0.0006%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1200℃,热轧终轧温度为850℃,热轧板厚度为2.4mm;卷取温度为675℃;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1125℃,保温4min后随炉冷却到930℃保温5min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。脱碳工艺为:脱碳温度为830℃,脱碳气氛为包括75vol%H2、25vol%N2的湿气氛,脱碳时间为3min,将钢中的碳含量脱到0.003wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为770℃,渗氮时间为60s,渗氮气氛为50vol%H2、20vol%N2和30vol%NH3,渗氮量为0.026wt%。二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至450℃并保温6h,然后以17℃/h的升温速度升温,气氛为80vol%H2和20vol%N2,当温度升至1200℃时,气氛换成纯H2并保温18h,之后随炉冷却到室温。
对比例1
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.06%、Si:3.3%、Mn:0.02%、Al:0.01%、P:0.007%、Ti:0.001%、Sn:0.05%、N:0.007%、S:0.009%、RE:0.0005%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1150℃,热轧终轧温度为830℃,热轧板厚度为2.3mm;卷取温度为650℃;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1100℃,保温4min后随炉冷却到900℃保温5min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。脱碳工艺为:脱碳温度为850℃,脱碳气氛为包括80vol%H2、20vol%N2的湿气氛,脱碳时间为5min,将钢中的碳含量脱到0.0028wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为800℃,渗氮时间为60s,渗氮气氛为50vol%H2、20vol%N2和30vol%NH3,渗氮量为0.030wt%。二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至500℃并保温5h,然后以20℃/h的升温速度升温,气氛为75vol%H2和25vol%N2,当温度升至1200℃时,气氛换成纯H2并保温16h,之后随炉冷却到室温。
对比例2
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:
C:0.06%、Si:3.3%、Mn:0.02%、Al:0.01%、P:0.007%、Ti:0.001%、Sn:0.05%、Nb:0.003%、N:0.007%、S:0.009%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1150℃,热轧终轧温度为830℃,热轧板厚度为2.3mm;卷取温度为650℃;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1100℃,保温4min后随炉冷却到900℃保温5min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。脱碳工艺为:脱碳温度为850℃,脱碳气氛为包括80vol%H2、20vol%N2的湿气氛,脱碳时间为5min,将钢中的碳含量脱到0.0028wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为800℃,渗氮时间为60s,渗氮气氛为50vol%H2、20vol%N2和30vol%NH3,渗氮量为0.030wt%。二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至500℃并保温5h,然后以20℃/h的升温速度升温,气氛为75vol%H2和25vol%N2,当温度升至1200℃时,气氛换成纯H2并保温16h,之后随炉冷却到室温。
对比例3
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.06%、Si:3.3%、Mn:0.02%、Al:0.01%、P:0.007%、Ti:0.001%、Sn:0.05%、N:0.007%、S:0.009%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1150℃,热轧终轧温度为830℃,热轧板厚度为2.3mm;卷取温度为650℃;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1100℃,保温4min后随炉冷却到900℃保温5min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。脱碳工艺为:脱碳温度为850℃,脱碳气氛为包括80vol%H2、20vol%N2的湿气氛,脱碳时间为5min,将钢中的碳含量脱到0.0028wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为800℃,渗氮时间为60s,渗氮气氛为50vol%H2、20vol%N2和30vol%NH3,渗氮量为0.030wt%。二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至500℃并保温5h,然后以20℃/h的升温速度升温,气氛为75vol%H2和25vol%N2,当温度升至1200℃时,气氛换成纯H2并保温16h,之后随炉冷却到室温。
对比例4
一种含铌低温取向硅钢,按重量百分比计,其组成为:C:0.06%、Si:3.3%、Mn:0.02%、Al:0.01%、P:0.007%、Ti:0.001%、Sn:0.05%、Nb:0.003%、N:0.007%、S:0.009%、RE:0.0005%,其余为Fe和不可避免杂质元素。
上述的含铌低温取向硅钢的制备方法,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;加热温度为1150℃,热轧终轧温度为830℃,热轧板厚度为2.3mm;卷取温度为650℃;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;常化工艺为:常化加热温度为1100℃,保温4min后随炉冷却到900℃保温5min,然后淬入100℃的水中冷却;采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.27mm。
S4、冷轧板进行脱碳渗氮退火。脱碳工艺为:脱碳温度为850℃,脱碳气氛为包括80vol%H2、20vol%N2的湿气氛,脱碳时间为5min,将钢中的碳含量脱到0.0028wt%。渗氮工艺为:渗氮温度为800℃,渗氮时间为60s,渗氮气氛为50vol%H2、20vol%N2和30vol%NH3,渗氮量为0.030wt%。退火工艺为:以100℃/h的升温速度升温至1200℃,气氛为75vo1%H2和25vo1%N2,在1200℃保温16h,气氛换成纯H2,之后随炉冷却到室温。
对各实施例和对比例制备的含铌低温取向硅钢进行检测,其结果如下:
由上述实施例和对比例可以看出,本发明充分利用白云鄂博矿冶炼后钢中残余的RE、Nb,充分发挥RE净化钢液、变质夹杂、调控晶粒尺寸的作用以及Nb(C,N)的辅助抑制剂作用,并配合适当的轧制、热处理工艺,制备得到具有优良磁性能的含铌低温取向硅钢,其主抑制剂为AlN、辅助抑制剂为Nb(C,N)、MnS,抑制剂的平均尺寸≤45nm,所述含铌低温取向硅钢的铁损P1.7/50≤0.95W/kg,磁感应强度B800≥1.88T。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种含铌低温取向硅钢,其特征在于,按重量百分比计,其组成为:C:0.005~0.07%、Si:2.6~3.6%、Mn:0.02~0.3%、Al:0.005~0.05%、P:0.005~0.02%、Ti≤0.003%、Sn:0.02~0.1%、Nb:0.002~0.007%、N:0.005~0.02%、S:0.005~0.03%、RE≤0.0008%,其余为Fe和不可避免杂质元素;所述含铌低温取向硅钢的铁损P1.7/50≤0.95W/kg,磁感应强度B800≥1.88T。
2.根据权利要求1所述的含铌低温取向硅钢,其特征在于,所述含铌低温取向硅钢的主抑制剂为AlN、辅助抑制剂为Nb(C,N)、MnS,抑制剂的平均尺寸≤45nm。
3.一种权利要求1-2任一项所述的含铌低温取向硅钢的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、冶炼得到铸坯;
S2、铸坯低温加热后进行热轧得到热轧板;
S3、热轧板经过常化后进行冷轧得到冷轧板;
S4、冷轧板进行脱碳渗氮后进行二次再结晶退火,得到含铌低温取向硅钢。
4.根据权利要求3所述的含铌低温取向硅钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,加热温度为1150~1200℃,热轧终轧温度为750~850℃,热轧板厚度为1.7~2.4mm;卷取温度为550~700℃。
5.根据权利要求3所述的含铌低温取向硅钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,常化工艺为:常化加热温度为1050~1150℃,保温4~6min后随炉冷却到850~950℃保温4~6min,然后淬入100℃的水中冷却。
6.根据权利要求3所述的含铌低温取向硅钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,采用一次冷轧法进行冷轧,冷轧板厚度为0.25~0.30mm。
7.根据权利要求3所述的含铌低温取向硅钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,脱碳工艺为:脱碳温度为800~900℃,脱碳气氛为包括75~80vol%H2、20~25vol%N2的湿气氛,脱碳时间为2~5min,将钢中的碳含量脱到0.003wt%以下。
8.根据权利要求3所述的含铌低温取向硅钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,渗氮工艺为:渗氮温度为750~850℃,渗氮时间为40~60s,渗氮气氛为45~50vol%H2、20vol%N2和30~35vol%NH3,渗氮量为0.020~0.030wt%。
9.根据权利要求3所述的含铌低温取向硅钢的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,二次再结晶退火工艺为:以50℃/h的升温速度升温至350~500℃并保温5~6h,然后以13~20℃/h的升温速度升温,气氛为75~80vol%H2和20~25vol%N2,当温度升至1150~1200℃时,气氛换成纯H2并保温15~20h,之后随炉冷却到室温。
CN202410695414.4A 2024-05-31 2024-05-31 一种含铌低温取向硅钢及其制备方法 Active CN118256818B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410695414.4A CN118256818B (zh) 2024-05-31 2024-05-31 一种含铌低温取向硅钢及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410695414.4A CN118256818B (zh) 2024-05-31 2024-05-31 一种含铌低温取向硅钢及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118256818A true CN118256818A (zh) 2024-06-28
CN118256818B CN118256818B (zh) 2024-09-03

Family

ID=91609277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410695414.4A Active CN118256818B (zh) 2024-05-31 2024-05-31 一种含铌低温取向硅钢及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118256818B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595426A (en) * 1985-03-07 1986-06-17 Nippon Steel Corporation Grain-oriented silicon steel sheet and process for producing the same
US20150155085A1 (en) * 2012-07-31 2015-06-04 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof
CN107858494A (zh) * 2017-11-23 2018-03-30 武汉钢铁有限公司 低温高磁感取向硅钢的生产方法
CN111235461A (zh) * 2020-03-04 2020-06-05 内蒙古科技大学 一种含稀土高碳新能源驱动电机用高强度无取向电工钢及其制造方法
CN112626447A (zh) * 2020-12-14 2021-04-09 海安华诚新材料有限公司 一种磁性优良的高磁感取向硅钢的气氛控制工艺
CN114134423A (zh) * 2021-12-02 2022-03-04 东北大学 一种超短流程稀土取向硅钢及其制备方法
CN115992331A (zh) * 2021-10-19 2023-04-21 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁感取向硅钢及其制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595426A (en) * 1985-03-07 1986-06-17 Nippon Steel Corporation Grain-oriented silicon steel sheet and process for producing the same
US20150155085A1 (en) * 2012-07-31 2015-06-04 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof
CN107858494A (zh) * 2017-11-23 2018-03-30 武汉钢铁有限公司 低温高磁感取向硅钢的生产方法
CN111235461A (zh) * 2020-03-04 2020-06-05 内蒙古科技大学 一种含稀土高碳新能源驱动电机用高强度无取向电工钢及其制造方法
CN112626447A (zh) * 2020-12-14 2021-04-09 海安华诚新材料有限公司 一种磁性优良的高磁感取向硅钢的气氛控制工艺
CN115992331A (zh) * 2021-10-19 2023-04-21 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁感取向硅钢及其制造方法
CN114134423A (zh) * 2021-12-02 2022-03-04 东北大学 一种超短流程稀土取向硅钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN118256818B (zh) 2024-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106544597B (zh) 超薄超宽核电承压设备用钢板及其制造方法
EP2390373B1 (en) Method for manufacturing grain oriented silicon steel with single cold rolling
CN103361544B (zh) 无取向硅钢及其制造方法
CN103695619B (zh) 一种高磁感普通取向硅钢的制造方法
EP4206352A1 (en) Production method for non-oriented silicon steel, and non-oriented silicon steel
WO2018036379A1 (zh) 一种低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法
CN102747291B (zh) 一种高频低铁损磁性优良的无取向硅钢薄带及生产方法
CN107502819B (zh) 一种600MPa级0.6mm以下薄规格冷轧双相钢及其制备方法
CN109055861A (zh) 一种低铁损高磁感取向硅钢薄带及其制备方法
CN101333627A (zh) 一种标准件用不锈钢盘条及其制造方法
CN110819906A (zh) 一种改善残余元素Cu、As、Sn恶化冷轧带钢深冲性能的方法
CN114934231B (zh) 一种高锰低磁高强度奥氏体钢及其制造方法
CN110592491B (zh) 一种高耐磨性马氏体/奥氏体双相耐磨钢板及制造方法
CN111778452A (zh) 一种磁性能优良的无取向电工钢板及其冶炼方法
CN113755750B (zh) 一种含磷高磁感无取向硅钢的生产方法
CN113751679A (zh) 一种无钴马氏体时效钢冷轧薄带的制造方法
CN118256818B (zh) 一种含铌低温取向硅钢及其制备方法
CN116254472B (zh) 一种改进的低温高磁感取向硅钢及其制备方法
CN111424221B (zh) 一种层压用不锈钢板及其制造方法
CN114737112A (zh) 一种09MnNiDR用钢及其生产方法
CN114182182A (zh) 一种冰箱压缩机壳体用热轧酸洗钢板及其制造方法
CN115595498B (zh) 一种Ti-Zr-Mo复合微合金化800MPa级高强度高韧性钢板及制备方法
CN112281059A (zh) 高硬度滑轨钢及其制备方法
CN117210770B (zh) 高强度均质化铁素体特厚风电结构用钢板及其制造方法
CN114892073B (zh) 一种适用于冷旋压加工的钢板及其制造方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant