CN1564873A - 采用带坯连铸生产(110)[001]晶粒取向电工钢的方法 - Google Patents

Abstract

在由薄带材例如连铸薄带材制备适合于进一步加工成(110)[001]晶粒取向电工钢的带材的方法中，对所述铸造薄带材进行处理，以促进从带材表面层(S=0)至带材1/4厚度(S=0.2－0.3)处发生再结晶。对处理参数进行选择，以使得应变/再结晶参数(K^*)^－1≥约6500，并且，其中，公式(I)中，T_HBA是带材的退火温度(单位：绝对温度)，T_HR是带材的热轧温度(单位：绝对温度)，ε是热轧应变速率，t_i是热轧之前带材的初始厚度，以及t_f是热轧之后带材的最终厚度。

Description

采用带坯连铸生产(110)[001]晶粒取向电工钢的方法

与相关申请的相互参照

本发明涉及Schoen等在2001年9月13日提交的美国临时申请60/318,970，并且要求该申请的优选权。

技术领域

本发明涉及一种带材的制备方法，该带材适合于通过进一步处理制备出铁损低且磁导率高的晶粒取向电工钢，所述方法中，通过将钢熔体首先浇注成薄板或者带材制备出所述钢。随后，再对其进行加工，制备出具有要求厚度的带材成品。所述带材成品优选进行至少一次导致磁性能提高的退火处理，从而使得本发明的薄钢板适于在电气机械例如电动机或者变压器中使用。

特别是，本发明涉及一种带材的制备方法，该带材适合于通过进一步处理，制备出cube-on-edge(斜向立方体)取向电工钢带或薄板。根据米勒指数，Cube-on-edge取向指的是(110)[001]。特别是，本发明提供一种由薄带材例如连铸薄带材制备(110)[001]晶粒取向电工钢的方法。对该铸造薄带材进行加工，以便促使自带材表面层(S＝0)至带材1/4厚度(S＝0.2-0.3)处发生再结晶。此处使用的术语S被用作沿带材或者薄板厚度方向的平面位置的参照。在本公开所用形式中，位置S＝0指的是恰在带材表面或者厚度为0％处的平面厚度位置。S＝0.2-0.3指的是位于带材厚度20-30％处的平面位置。S＝0.5指的是位于带材厚度一半处的平面厚度位置。

发明背景

晶粒取向电工钢在各种电气机械和装置，特别是变压器中，被广泛地用作磁芯材料，在上述装置中，可以利用在与薄板轧制方向平行的薄板方向取向性极高的磁性能。晶粒取向电工钢的典型用途包括电力变压器、配送变压器、大发电机以及各种小型变压器中的磁芯。磁芯结构可以包括剪裁的平迭片结构、缠绕磁芯、大发电机中的分段迭片结构，以及″E″和″I″型结构。

晶粒取向电工钢的性能典型地以一种称作铁损的磁性能为特征，该性能是在交流电(AC)场磁化期间功率损耗的量度。铁损是消耗在磁芯钢中而对设备的作功没有贡献的电能。据报道，在SI体系，铁损的单位是瓦特/公斤，而使用英制体系，则其单位是瓦特/磅。晶粒取向电工钢的铁损可能与如下因素有关：薄板的体积电阻率和薄板成品的技术特性如薄板厚度、薄板(110)[001]结晶织构的质量以及影响磁畴壁间距的内因和外因如薄板成品中(110)[001]晶粒的尺寸、在薄板成品上是否存在产生张力的涂层或者对薄板成品表面进行二次处理例如激光划线。

生产晶粒取向电工钢要求强有力且可预测的能够促进二次晶粒生长的条件。产生高质量(110)[001]晶粒取向的两个必不可少的条件是(1)薄钢板在进行发生称作二次晶粒长大过程的最终退火高温部分之前，必须具有存在要求取向的再结晶晶粒组织；以及(2)存在晶粒长大抑制剂，以便限制在最终退火步骤中，二次晶粒长大基本完成之前，发生一次晶粒长大。第一个前提条件要求薄钢板，特别是薄钢板的表面以及靠近表面区域具有适合于二次晶粒长大的再结晶晶粒组织和结晶织构。发生强烈的二次晶粒长大的(110)[001]晶粒典型地位于薄钢板的这些表面以及靠近表面区域。第二个前提体条件要求存在一种相，该相能够抑制一次晶粒长大，同时通过长大(110)[001]晶粒而将一次晶粒吞食掉。弥散分布的细小颗粒，例如硫化锰和/或硫化硒、氮化铝或者它们的组合都是有效且公知的具有抑制一次晶粒长大作用的手段。

晶粒取向电工钢的进一步特征在于所使用的晶粒生长抑制剂的类型、所使用的处理步骤以及所达到的磁性能水平。典型地，根据薄钢板成品获得的磁导率水平，晶粒取向电工钢分成两类：传统(或者常规)的晶粒取向钢和高磁导率的晶粒取向钢。

晶粒取向电工钢的磁导率受薄钢板成品的晶体取向质量的影响。对晶粒取向电工钢进行加工，可导致大部分晶粒按下述方式排列，即：包含每个晶粒的单位立方体的棱边在cube-on-edge位置与轧制方向平行，而面角对角线沿横向排列。由于每个立方体最容易沿其棱边，[001]方向磁化，因此，取向电工钢的磁性能典型地在轧制方向最佳。每个立方体的面角对角线，[110]方向典型地比立方体棱边更难于磁化，而且，立方体对角线，[111]方向一般最难磁化。因此，在典型的晶粒取向电工钢中，磁性能典型地在轧制方向最佳，与轧制方向呈90°角方向较差，呈55°角方向最差。晶粒取向电工钢的磁导率典型地在796A/m的磁场密度下测定，其是在成品薄钢板轧制方向上(110)[001]晶粒取向质量的量度。

在796 A/m的磁场密度下测得的传统晶粒取向电工钢的磁导率大于1700但小于1880。常规晶粒取向电工钢典型地含有相互结合形成主要晶粒生长抑制剂的锰和硫(和/或硒)，并且采用一个或者两个冷减薄步骤进行加工，其中，在两个冷减薄步骤之间典型地存在一个退火步骤。铝一般低于0.005％，其它元素例如锑、铜、硼和氮可以用作上述抑制剂体系的补充，提供抑制晶粒长大作用。传统的晶粒取向电工钢在本领域众所周知。美国专利5,288,735和5,702,539(在此引入作为参考)介绍了制备传统晶粒取向电工钢的示例性方法。

在796 A/m的磁场密度下，高磁导率晶粒取向电工钢的磁导率典型地大于1880但小于1980。高磁导率晶粒取向电工钢典型地含有相互结合形成主要晶粒生长抑制剂的铝和氮，并且采用一个或者两个冷减薄步骤进行加工，其中，在最终冷减薄步骤之前，典型地采用一次退火步骤。可以使用其它的添加剂，以便对氮化铝相的晶粒长大抑制作用进行补充。这样的添加剂可以包括锰、硫和/或硒、锡、锑、铜和硼。高磁导率晶粒取向电工钢在本领域众所周知。美国专利3,853,641和3,287,183(在此引入作为参考)介绍了制备高磁导率晶粒取向电工钢的示例性方法。

晶粒取向电工钢典型采用铸锭或者连铸板坯作为原材料来制备。采用这些传统制备方法对晶粒取向电工钢进行加工，其中将原料铸造板坯或者铸锭在高温，典型地在约2192-2552°F(1200-1400℃)的温度下进行加热，并且，热轧成带材，带材厚度典型地约为0.06-0.16″(1.5-4.0mm)，适合于进一步加工。

板坯重新加热会使晶粒长大抑制剂溶解，它们随后又会析出形成细小弥散的晶粒长大抑制剂相。所述抑制剂的析出可以在热轧步骤对热轧带材进行退火和/或对冷轧带材进行退火期间完成期间或者之后。在制备晶粒取向电工钢时，可以在为了准备热轧对板坯或铸锭重新加热之前，对板坯或铸锭进行开坯碾压(breakdown rolling)。美国专利3,764,406和4,718,951(在此引入作为参考)介绍了为了制备晶粒取向电工钢使用的开坯碾压、板坯重新加热和带材热轧的示例性现有技术方法。

此外，所述带材通常进行一个或多个冷减薄步骤。带材在多个冷减薄步骤之间进行退火。该加工的最终结果是获得了一种薄板材料，该材料厚度典型地约为0.06-0.16″(1.5-4.0mm)，适合于进一步加工。

用来生产晶粒取向电工钢的典型传统方法包括热轧带材退火、热轧或者热轧并退火的带材的酸洗、一个或多个冷轧步骤、两次冷轧步骤之间的退火步骤以及两次冷轧步骤之间或者冷轧至最终厚度之后的脱碳退火步骤。脱碳的带材随后采用退火隔离剂涂层进行涂覆并且进行高温最终退火步骤，该步骤中产生(110)[001]晶粒取向。

带坯连铸方法有利于制备晶粒取向电工钢，因为能够省去一些用来制备适合进一步处理的带材的传统处理步骤。用来制备碳钢和不锈钢的带坯连铸装置和方法在本领域众所周知，例如美国专利6,257,315；6,237,673；6,164,366；6,152,210；6,129,136；6,032,722；5,983,981；5,924,476；5,871,039；5,816,311；5,810,070；5,720,335；5,477,911；5,049,204，在此引入所有这些专利作为参考。

当采用带坯连铸方法时，至少使用一个铸造轧辊，并且优选两个反向旋转的铸造轧辊制备厚度小于约0.39″(10mm)，优选小于约0.20″(5mm)，更优选小于约0.12″(3mm)的带材。可以省掉的处理步骤包括(但不限于此)板坯或铸锭的铸造、板坯或铸锭的重新加热、板坯或铸锭的开坯轧制、热粗轧和/或热轧带材轧制。此外，由于结合使用制备碳钢和不锈钢时铸造薄带的热轧，从而最大程度地减小了所必需的热轧压下量。

本领域众所周知的是，对于碳钢和不锈钢，对铸造薄带进行热轧至薄铸带可能有利于改善带材成品的表面特性。铸造薄带通常存在缩孔。为了获得具有要求的物理和机械性能的带材，必须将缩孔闭合。另外，存在纹理的铸造轧棍通常用来直接铸造带材。铸态带材的表面粗糙度反映了铸造轧辊的表面粗糙度，造成铸造带材的表面不能很好地满足许多要求光滑、高质量表面的场合的需要。

采用带坯连铸制备晶粒取向电工钢与使用带坯连铸制备不锈钢和碳钢不同，因为对于晶粒结构、织构和晶粒长大抑制剂(例如MnS，MnSe，AIN等)的技术要求不同，它们是通过二次晶粒长大过程制备要求的(110)[001]织构的前提条件。因此，本发明提供由铸造薄坯或者带坯，制备适合于进一步处理获得高质量(110)[001]晶粒取向电工钢薄板的带材的方法。

发明概述

本发明提供生产适合于进一步处理获得(110)[001]晶粒取向电工钢的带材的方法，包括如下步骤：

a.获得厚度小于或等于约0.39英寸(10mm)的铸造带材；

b.热轧铸造带材；

c.对热轧后的带材进行退火；以及

d.使应变/再结晶参数(K^*)^-1≥约6500；

其中，

${\left(K^{*}\right)}^{-1}=\left(T_{\mathrm{HBA}}\right)\ln \[{\stackrel{\·}{e}}^{0.15}\exp \left(\frac{7616}{T_{\mathrm{HR}}}\right)\ln \left(\frac{t_c}{t_f}\right)\]$

T_HBA是带材的退火温度(单位：绝对温度°K)，

T_nR是带材的热轧温度(单位：绝对温度°K)，

是热轧应变速率，

t_i是热轧之前带材的起始厚度，以及

t_f是热轧之后带材的最终厚度。

附图简述

图1是实施例1的试样的H-10磁导率与第二阶段冷减薄量(真应变)之间的关系图。

图2是实施例1在796A/m下的磁导率与冷轧至最终厚度的压下量(％)之间的关系图。

图3是实施例2在796A/m下的磁导率与应变/再结晶参数(K^*)^-1计算值之间的关系图。

发明详述

高质量(110)[001]晶粒取向电工钢薄板的生产要求：在开始二次晶粒长大之前，薄钢板必须具有再结晶的显微组织，该组织中包括将在其它取向的一次晶粒基体中形成(110)[001]二次晶粒的晶核，而所述其它取向的一次晶粒会很容易地因(110)[001]二次晶粒的长大而被消耗掉。在传统的厚板坯铸造中，已知显微组织和织构的形成始于板坯的重新加热和带材热轧阶段。还知道在热轧带材的显微组织中存在大量的未再结晶(或者“耐热”)的晶粒，可能不利于在最终的晶粒取向电工钢薄板中形成要求的(110)[001]取向。

当使用单步骤的冷减薄方法时这种现象可能尤为强烈，因为该方法与使用两个或者更多的冷轧压下和退火步骤时相比，织构特别是(110)[001]晶核的形成较差。带材表面(S＝0)以及近表面(S＝0.2-0.3)层处的显微组织和再结晶织构尤其重要，因为正是在这些区域，最可能引发二次晶粒长大。

对采用铸造薄带试样制备的传统晶粒取向电工钢的显微组织的研究证实：除非已进行了热轧或者冷轧减薄步骤，否则铸造带材在退火期间不能充分再结晶。在约1697°F(925℃)下热轧的铸造薄带，在约1832°F(1000℃)下退火之后，其表面(S＝0)以及近表面(S＝0.2-0.3)层处可显现未发生充分的再结晶。对这些试样采用一个或者两个步骤的冷轧压下进行处理时，不能发生强烈的二次晶粒长大，而且，在796W/m下测得的磁导率典型地低于1800。

采用热轧温度与压下量的适当组合，能够使铸造、热轧并退火的带材在其表面和近表面层处发生显著的再结晶。对这些试样采用一个或者两个步骤的冷轧减薄进行处理时，能够发生强烈的二次晶粒长大，而且，在796 A/m下测得的磁导率典型地为1820-1850。

已发展了一个描述铸造、热轧和退火中使用的处理条件如何影响铸造、热轧并退火的薄带的变形应变/再结晶特性的数学模型。该模型描述了各处理参数之间的关系，所述参数允许制备具有适合于进一步处理成晶粒取向电工钢薄板的再结晶程度高的显微组织的薄基材，特别是铸造薄带。

本发明的方法能够对各处理参数和要求加以确定，所述参数和要求包括铸造带材的厚度、铸造带材的热轧温度、热轧时采用的压下量和压下率、以及铸造并热轧的带材退火采用的温度，能够在冷轧之前获得充分再结晶的显微组织。本发明的方法有助于确定带材铸造、带材热轧、冷轧和热轧带材退火时获得所需带材厚度所必需的具体处理要求。采用本发明，能够确定特别是在带材铸造时获得高的生产率所需的参量。关于变形应变/再结晶模型的构造，部分基于美国专利4,718,951中介绍的一个数学模型，在此引入作为参考。那一模型针对的是优化铸造厚坯中的再结晶。

在本发明的方法中，可以对铸造薄带进行热轧和退火，以提供适合于进一步加工成具有优异磁性能的晶粒取向电工钢的带材。热轧和退火可以作为两个独立的操作步骤出现，或者可以一前一后的顺序进行。当在冷轧至最终厚度之前热轧以及热轧带材退火的条件能够使铸造组织充分再结晶时，能够获得更好的磁学性能。

在本发明的一个实施方案中，对热轧时的变形条件进行了模型化，以确定热变形的要求，在这种情况下，热轧提供的应变能足于使铸造带材发生广泛的再结晶。该模型在方程I-VII中进行简要介绍。

热轧提供的应变能可以作如下计算：

$\left(I\right)---W={\mathrm{\θ}}_c\ln \left(\frac{1}{1-R}\right)$

其中，W是轧制时消耗的功，θ_c是钢的条件屈服强度，R是以小数表示的轧制时采用的压下量，即：铸造带材的起始厚度(t_c，单位：mm)除以铸造并热轧的带材的最终厚度(t_f，单位：mm)。热轧时的真应变可以进一步计算为：

(II)ε＝K₁W

其中，ε是真应变，K₁是常数。将方程I代入方程II，热轧时的真应变可以计算为：

$\left(\mathrm{III}\right)---\mathrm{\ϵ}=K_1{\mathrm{\θ}}_c\ln \left(\frac{t_c}{t_f}\right)$

条件屈服强度θ_c与铸造钢带热轧时的屈服强度有关。热轧时，发生动态回复，而且，因此，一般认为本发明的方法中热轧期间不会出现应变硬化。但是，屈服强度与温度和应变速率密切相关，本申请人由此引入了一种基于Zener-Holloman关系的解决方案，从而根据变形温度和也称作应变率的变形速率计算屈服强度，具体如下。

$\left(\mathrm{IV}\right)---{\mathrm{\θ}}_T=4.019{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}^{0.15}\exp \left(\frac{7616}{T}\right)$

其中，θ_T T是钢在轧制期间温度和应变率补偿的屈服强度，

是轧制应变率，T是轧制时钢的温度(单位：°K)。对本发明来说，用方程IV中的θ_T替换方程III中的θ_c，获得：

$\left(V\right)---\mathrm{\ϵ}=K_2{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}^{0.15}\exp \left(\frac{7616}{T}\right)\ln \left(\frac{t_c}{t_f}\right),$

其中，K₂是常数。

给定薄带轧制中通常的变形梯度，经常难于确定带材表面(S＝0)以及近表面(S＝0.2-0.3)层处的具体应变速率。因此，使用方程VI提供一种简化方法，计算热轧中的平均应变率

为：

$\left(\mathrm{VI}\right)---{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}_m=K_3\frac{2\mathrm{\πDn}}{\sqrt{{\mathrm{Dt}}_c}}\sqrt{\frac{t_c-t_f}{t_c}}\[1+\frac{1}{4}\left(\frac{t_c-t_f}{t_c}\right)\]$

其中，D是工作轧辊的直径(单位：mm)，n是轧辊旋转速度(单位：转/秒)，K₃是常数。可以通过用方程VI中的 替换方程V中的

来对上述表达式加以重新整理和简化，并且指定常数K₁，K₂和K₃的值为1，由此可以计算出名义热轧应变量ε_名义，如方程VII所示：

$\left(\mathrm{VII}\right)---{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{no}\min \mathrm{al}}=\[\frac{2\mathrm{\πn}}{t_c}\sqrt{D(t_c-t_f)}(1.25-\frac{t_f}{4t_f}){\]}^{0.15}\exp \left(\frac{7616}{T}\right)\ln \left(\frac{t_c}{t_f}\right)$

模型的最后组元是根据方程VII提供给铸造带材的热轧应变ε_名义与退火之后带材的再结晶晶粒尺寸d_REX之间的关系。基于所建立的如方程VIII所示的再结晶法则，再结晶晶粒尺寸d_REX也受铸造带材初始晶粒尺寸d_o与再结晶晶核形成和晶粒长大的速率D的影响：

(VIII)d_REX＝ε^-1d_oD

另外，再结晶晶核形成和晶粒长大的速率D依赖于退火时钢内部的扩散过程，并且，因而也依赖于再结晶和晶粒长大的激活能Q_REX和退火温度T_HBA，如方程IX所示：

$\left(\mathrm{IX}\right)---D=D_o\exp \left(\frac{-Q_{\mathrm{REX}}}{{\mathrm{RT}}_{\mathrm{HBA}}}\right)$

其中，R是波尔兹曼常数，D_o是铁扩散速度的参考值。对于本发明，已发现：d_o的变化似乎影响不大，因此，可以从方程VIII中将d_o去掉，这样，就将方程VIII化简成：

(X)d_REX＝C₁ε^-1D

其中，C₁是常数。为了汇聚在一个单一的变形应变/再结晶模型中，将方程IX中的D替换到方程VIII中，并且可以重新整理成方程XI：

$\left(\mathrm{XI}\right)---\frac{1}{T_{\mathrm{HBA}}}=\left(\frac{R}{-Q_{\mathrm{REX}}}\right)\ln \left(\frac{d_{\mathrm{REX}}\mathrm{\ϵ}}{C_2}\right)$

其中，C₂是常数。假设再结晶晶例尺寸为常数，则方程XI可以简化成：

$\left(\mathrm{XII}\right)---\frac{1}{T_{\mathrm{HBA}}}=C_3\ln \mathrm{\ϵ}$

其中，C₃是将R，Q_REX，d_REX和C₂综合一起的单一一个常数。可以将方程XII进一步整理成：

$\left(\mathrm{XIII}\right)---\frac{1}{T_{\mathrm{HBA}}}=C_3\ln \mathrm{\ϵ},$ 或者

$\left(\mathrm{XIV}\right)---\frac{1}{C_3}=T_{\mathrm{HBA}}\ln \mathrm{\ϵ}$

方程VII中的热轧名义应变，ε名义，可以替换到方程XIV中，获得：

$\left(\mathrm{XV}\right)---{\left(K^{*}\right)}^{-1}=\left(T_{\mathrm{HBA}}\right)\ln \[{\stackrel{\·}{e}}^{0.15}\exp \left(\frac{7616}{T_{\mathrm{HR}}}\right)\ln \left(\frac{t_c}{t_f}\right)\]$

其中，(K^*)^-1被定义为变形应变/再结晶参数。

在本发明的一个实施方案中，变形应变/再结晶参数(K^*)^-1大于或等于7000。在另一个实施方案中，变形应变/再结晶参数(K^*)^-1大于或等于8000。

在本发明的一个实施方案中，可以采用带式连续退火对铸造并热轧的带材进行退火，其中，热轧带材的加热温度典型地高于约1472°F(800℃)。在另一个实施方案中，热轧带材的加热温度典型地高于约1832°F(1000℃)，时间少于约10分钟。

在本发明的方法中，采用任何本领域已知方法，更优选采用双辊带坯连铸法铸造厚度约0.39″(10mm)或者更薄的薄带或者带材。在本发明的一个实施方案中，采用在系列号为的共同未决的非临时专利申请中介绍的方法对铸造带材进行快速冷却，所述非临时专利申请的名称为“Method of Continuously Casting Electrical SteelStrip With Controlled Spray Cooling”，于2002年9月13日提交，并且要求2001年9月13日提交的系列号为60/318,971的优先权。

在本发明的方法中，可以将铸造带材直接冷却至热轧，优选进行单一道次热轧所要求的温度，或者，任选地，可以将铸造并冷却的带材重新加热至热轧要求的温度。铸造带材热轧之前重新加热的益处可能在于能够降低或者消除在带材铸造之后冷却期间或者在任何二次冷却中带材内部产生的任何温度梯度。随后，对铸造并热轧后的带材进行退火，这是在本领域众所周知的使晶粒组织显著再结晶的另一种工艺。热轧与退火工艺应该使变形应变/再结晶参数(K^*)^-1大于或等于6500。

上述各工艺可以作为独立工艺实施，或者部分或全部合并成一个连续有次序的工艺方法。

实施例1

将一系列实验室炉次熔炼成表I中所示的组成物。将加热至约1525-1565℃的钢熔体铸造成厚度为约2mm或3mm的薄板试样，并且将其快速冷却至低于700℃的温度。

表I各炉次的组成-所有元素均为％(重量)

炉次	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Mo	Cu	Ti	Al	N	O	Nb	V	B
																	A	0.031	0.056	＜0.002	0.022	2.99	0.25	0.08	＜0.002	0.07	＜.002	＜.001	0.002	0.003	＜.002	＜.002	＜0.0002
B	0.024	0.055	＜0.002	0.024	3.11	0.34	0.08	＜0.002	0.08	＜.002	＜.001	0.003	0.003	＜.002	＜.002	＜0.0002

采用两种方式处理薄板。2mm厚的薄板在1050℃下退火之后，铸态状态下进行进一步处理，而3mm厚的薄板则采用表II所示的条件热轧成2mm的名义厚度。

表II

				炉次97041/97042			炉次97036
										热轧	(K*)-1	中间冷轧尺寸	第二阶段冷减薄(真应变)	试样的ID	H10磁导率	P15；60铁损W/1b	试样的ID	H10磁导率	P15；60铁损W/1b
无		1.00mm	1.33	H4A	1659	0.624
												0.75mm	1.04	H3A	1631	0.655
		0.55mm	0.73	H2A	1652	0.605
										950℃	7117	1.00mm	1.33	K4A	1715	0.548
	7117	0.75mm	1.04	K3A	1792	0.499
											7117	0.55mm	0.73	K3A	1844	0.500
875℃	7637	1.00mm	1.33	L4A	1741	0.577
											7637	0.75mm	1.04	L3A	1846	0.456
	7637	0.55mm	0.73	L2A	1850	0.478
										800℃	8235	1.00mm	1.33	J4A	1703	0.515	G4A	1676	0.589
	8235	0.75mm	1.04	J3A	1843	0.448	G3A	1832	0.440
											8235	0.55mm	0.73	J2A	1851	0.463	G2A	1846	0.463

退火之前，首先在非氧化性气氛中，将热轧后的铸造带材加热至约1035℃，并且进行空冷，然后，再在约815℃、约900℃和约980℃的温度下进行压下量为约30％，约40％和约50％的单道次热轧。在约1050℃下对获得的热轧带材进行退火，获得如表II所示的(K^*)^-1值，之后，进行进一步处理。

退火之后，将铸态以及铸造并热轧的试样冷轧至约0.45mm或约0.60mm的中间厚度。将进行中间冷轧的试样在约980℃下进行中间退火，并且进一步冷轧至约0.27mm的最终厚度。

随后，在约875℃下，潮湿氢-氮气氛中，对冷轧试样进行脱碳退火，退火时间应充分长，以便将碳含量降低至低于0.0025％，并且，采用主要由氧化镁构成的退火隔离剂涂层进行涂覆。然后，在氢气氛中，对脱碳并涂覆的薄板实施最终的高温退火步骤，加热至约1150℃并且保持约15个小时，以便使二次晶粒长大，并且将杂质例如硫和氮从晶粒取向电工钢薄板成品中除掉。之后，在796 A/m下测试试样的磁导率，结果如图1所示。

所获结果表明：直接由铸造并退火的带材加工的试样的二次晶粒长大程度较差。而采用本发明的热轧方法，铸造、热轧并退火的带材，在796 A/m下具有非常好且一致的磁导率和相当于0.27mm厚度的传统晶粒取向电工薄板典型的铁损。该磁导率数据也在图2中示出，进一步表明(K^*)^-1值大于或等于约6500时，能够发生稳定的二次晶粒长大，而且，采用大于约7000的(K^*)^-1值，显现更强烈的二次晶粒的长大。

实施例2

制备出具有如表III所示组成的钢熔体，加热至高于约1565℃并且采用双辊带坯连铸机铸造成厚度为约2.7mm的薄板。在带材离开铸造工序之后，以低于约15℃/s的速度将带材冷却至约1230℃，在该温度下，以约100℃/s的速度将铸造带材快速冷却至低于约700℃的温度。

然后，在低于约650℃的温度下卷取铸造带材，并且随后冷却至环境温度。

表III

各炉次的组成-所有元素均为％(重量)

炉次	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Mo	Cu	Ti	Al	V	B	N	O
																C	.033	.051	＜.002	.026	2.94	.25	.080	＜.002	.082	＜.002	.0005	＜.002	＜.0003	.0065	＜.005

将铸造材切制成一系列进行实验室处理的试样，其中，将薄板在非氧化性气氛中重新加热至约1025℃，并且空冷至不同温度，并且，采用单道次热轧至表IV中所示的不同厚度。然后，在约1050℃下对获得的热轧带材进行退火，获得约7000-9000的(K^*)^-1值。在热轧带材退火之后，将试样冷轧至约0.56mm的中间厚度，在约980℃下退火，并且进一步冷轧至约0.27mm的最终厚度。随后，在约875℃下，潮湿氢-氮气氛中，对冷轧试样进行脱碳退火，退火时间应充分长，以便将碳含量降低至低于0.0025％，并且，采用主要由氧化镁(MgO)构成的退火隔离剂涂层进行涂覆。然后，在氢气氛中，对脱碳并涂覆的薄板实施最终的高温退火步骤，加热至约1150℃并且保持约15个小时，以便使二次晶粒长大，并且将杂质例如硫和氮从晶粒取向电工钢薄板成品中除掉。之后，在796 A/m下测试试样的磁导率，结果如表IV所示。

所获结果表明：由采用本发明方法进一步热轧并退火的双辊铸造带材加工的试样的二次晶粒长大程度良好。由表IV可看出：本发明的铸造、热轧并退火的带材在796 A/m下具有非常好且一致的磁导率，这是0.27mm厚度的传统晶粒取向电工薄板的典型值。该磁导率数据也在图3中示出，表明：由于二次晶粒长大更稳定，能够使(K^*)^-1值增至大于约6500的更好结果。

上述结果表明：采用本发明的方法能够获得强烈的二次晶粒长大，因而，可以采用铸造、热轧并退火的带材制备具有良好磁性能的晶粒取向电工带材。

表IV

炉次	加工方法	铸件厚度，mm	热轧温度，℃	热轧厚度，mm	(K*)-1	中间厚度，mm	试样ID	最终厚度，mm	最终冷轧压下量％	在796A/m下的磁导率
											C	热轧	2.67	815	1.47             8.875        0.56               7-S           0.273              51％              18161.47             8.875        0.56               7-S           0.272              51％              1822
1.60             8,190        0.56               5-S           0.271              51％              17921.60             8.190        0.56               5-S           0.266              52％              1793
							1.60             7,636        0.56               4-S           0.267              52％              17461.60             7.068        0.56               13-S          0.270              52％              1788
895	1.35             8,243        0.56               6S            0.271              52％              18071.35             8.243        0.56               6-S           0.270              52％              1811
								1.37             9,099        0.56               19-S          0.267              52％              18321.37             9.099        0.56               19-S          0.266              52％              1824
	1.57             8,689        0.56               18-S          0.271              51％              18331.57             8.689        0.56               18-S          0.271              52％              1845
								1.60             7,636        0.56               4-S           0.271              52％              17701.60             7.250        0.56               12-S          0.270              52％              1789
	1.93             8,065        0.56               15-S          0.272              51％              18321.93             8,065        0.56               15-S          0.274              51％              18391.93             8,082        0.56               17-S          0.271              52％              18401.93             8.082        0.56               17-S          0.270              52％              1829
								960	1.47             7,394        0.56               14-S          0.272              51％              18191.47             7.394        0.56               14-S          0.271              51％              1812
1.60             7,250        0.56               12-S          0.271              51％              17871.60             7.068        0.56               13-S          0.270              52％              1791

Claims (3)

1.一种适合于进一步加工获得(110)[001]晶粒取向电工钢的带材的生产方法，其包括如下步骤：

a.获得厚度≤0.39英寸(10mm)的带材；

b.热轧带材；

c.对带材进行退火；以及

d.使应变/再结晶参数(K^*)^-1≥约6500；

其中，

${\left(K^{*}\right)}^{-1}=\left(T_{\mathrm{HBA}}\right)\ln \left[{\stackrel{\·}{e}}^{0.15}\exp \left(\frac{7616}{T_{\mathrm{HR}}}\right)\ln \left(\frac{t_c}{t_f}\right)\right]$

T_HBA是带材的退火温度(单位：°K)，

T_HR是带材的热轧温度(单位：°K)，

是热轧应变速率，

t_i是热轧之前带材的初始厚度，以及

t_f是热轧之后带材的最终厚度。

2.根据权利要求1的方法，其中，(K^*)^-1≥约7000。

3.根据权利要求1的方法，其中，(K^*)^-1≥约8000。

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