CN1590567A - 磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法 - Google Patents

磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法 Download PDF

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Abstract

磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，首先将按化学成分碳＜0.003％、硅0.65～1.25％、锰＜1.00％、硫＜0.005％、铝＜0.35％、氮＜0.003％、磷0.01～0.10％，冶炼、连铸制成板坯；然后在1200℃以下对板坯进行加热，接着对板坯进行粗轧和精轧，精轧终轧温度为830～900℃，然后通过U型层流冷却方式进行控制冷却，在大于730℃温度下高温卷取；接着对带钢酸洗、冷轧、退火及涂层而制成成品。本发明通过提高精轧出口温度，即尽量接近a相区上限和高温卷取，改善电工钢带钢的磁性；以及通过控制层流冷却，使高温卷取的热轧带钢头尾部的温度高于中部温度，有效地解决带钢晶粒和磁性不均匀的难题。

Description

磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法
技术领域
本发明涉及电工钢板的生产方法，特别涉及。
背景技术
德国蒂森公司在美国申请题为《线性电机长定子的连续生产方法》的发明专利[US：4,728,382，March，1，1988]中提出线性电机长定子特别适合于磁悬浮列车的电磁推动，以及高速磁推力铁路系统磁悬浮列车电机支持和导向，并且特别指出线性电机长定子用电工钢叠片铁芯构成，但没有公开制造磁悬浮线性长定子用电工钢的制造工艺。
制造磁悬浮线性长定子用电工钢实际上是一种冷轧无取向低牌号电工钢，为了给磁悬浮列车提供稳定的电磁推动力和支持力，因而既要求电工钢低铁损和高磁感，又要求磁性均匀一致。为此，在生产磁性优良的无取向电工钢方面有如下技术：
1、持永季志雄等在日本公开特许公报平4-63228(1992)中提出，＜1100℃加热以防止MnS固溶，精轧最后二道次处于a相区，并保证终轧温度尽量高，卷取温度＜650℃。
2、水口政义在日本公开特许公报昭60-50117(1985)中提出，卷取温度大于700℃，使热轧板晶粒粗化，析出物聚集，成品(110)和(100)组分加强，磁性明显提高，但大于700℃高温卷取由于钢卷温差增大，内外圈比中部温度低，造成热轧板晶粒不均匀，相当于热轧卷头和尾的磁性低。为了有效解决磁性不均匀的问题，采用高温卷取后将热轧卷放入保温罩内冷却的方法，使带钢均匀。
发明内容
本发明的目的是提供磁性优良的磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，通过提高终轧温度和卷取温度，并控制层流冷却水量，既有效地改善带钢的磁性，又使磁性更加均匀。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，包括如下步骤：
a.将电工钢板坯加热，加热温度1200℃以下；
b.对上述板坯粗轧和精轧，精轧终轧温度为830～900℃；
c.接着通过U型层流冷却，并高温卷取，使带钢头尾部的温度高于中部温度30～50℃；
d.再进行酸洗、冷轧；
e.接着对冷轧带钢进行再结晶退火；
f.然后对带钢进行涂层而制成成品。
其中，本发明的电工钢板其化学成分为(重量百分比)：
C：0.003％以下，
Si：0.65～1.25％，
Mn：1.00％以下，
P：0.01～0.10％，
Al：0.35％以下，
S：0.005％以下，
N：0.003％以下，
余为Fe以及不可避免的夹杂物。
C：为了改善铁损，电工钢成品不产生磁时效，C最好低些，不允许超过0.0030％的范围。
Si：为了提高固有电阻，降低涡流损失而需要含Si 0.65％以上，但Si含量超过1.25％会使磁感变坏，所以限定在0.65～1.25％的范围。
Mn：为了提高固有电阻也需要含Mn0.25％以上，但Mn含量超过1.00％时会导致成本大幅度上升，而且炼钢也比较困难。
P：0.01～0.10％，P是封闭γ区的元素，在Si、Al含量较低时，P可改善磁性，但当超过0.10％时，P会使磁感恶化，也会增加钢板的冷脆性，所以限定在0.01～0.10％。
Al：0.35％以下，Al能够有效地改善铁损值，但是含量多时与Si一样会降低材料的磁感，也会提高成本，所以添加范围为0.35％以下。
S：0.005％以下，S是对磁性有害的元素，最好使S尽量低，但是允许的范围为0.005％以下。
N：0.003％以下，N是对磁性有害的元素，最好使N尽量低，但是允许的范围为0.003％以下。
所述的步骤c高温卷取温度大于730℃，优选为730～780℃。
所述的步骤e再结晶退火的温度为750～880℃。
本发明的生产方法中控制精轧出口温度会大大有助于改善磁性。在a相区内，随着终轧温度的提高，磁性得到改善。终轧温度对磁性影响的机理为：终轧于两相区和奥氏体区的热轧带钢具有较小的晶粒度，这是由于相变细化的结果。终轧温度在Ar1～Ar1-100时热轧带钢具有大的晶粒度，温度越接近Ar1，晶粒越大，且{001}<110>组分密度显著提高。另外，终轧温度较低的钢(＜Ar1-100)的晶粒度最小，这是因为材料中产生了较大比例的形核于晶界上的细小等轴晶粒所致。精轧完毕，接着通过控制层流冷却水的流量，使高温卷取后，带钢头尾的温度高于带钢中部的温度30～50℃，达到热轧带钢晶粒大小均匀目的。
本发明的有益效果
通过提高精轧出口温度，即尽量接近a相区上限与高温卷取同时使用，改善电工钢带钢的磁性，以及通过U型冷却方式，即通过控制层流冷却水的流量，使高温卷取的热轧带钢头尾部的温度高于中部的温度的方法有效地解决带钢晶粒和磁性不均匀的难题，而且，电工钢的磁性优良。
具体实施方式
首先将按化学成分含碳：0.0030％、硅：0.70％、锰：0.30％、硫：0.0050％、铝：0.35％、氮：0.0025％、磷：0.020％，冶炼出钢，接着用连铸制成板坯。在热轧加热炉中以1180℃的温度对板坯进行加热，然后对板坯进行粗轧和精轧，按表1示出的条件实施精轧和高温卷取；通过U型冷却方式进行冷却，使带钢头尾部的温度高于中部温度30～50℃，达到热轧带钢晶粒均匀一致的目的；接着酸洗、冷轧，一般酸洗去除带钢氧化铁皮后以一次冷轧到0.5mm的成品厚度，并采取毛辊方式轧制，冷轧成品表面粗糙度控制在0.80μ～1.20μ；最后，对冷轧卷退火涂层，将冷轧卷在连续退火炉内在750～880℃的温度下实施再结晶退火，然后对带钢进行涂自粘接涂层而制成成品。
从表1中可见，按实施例的方法生产，电工钢的磁性优且均匀。
                                         表1
  类型 精轧出口温度(℃) 卷取温度(℃)   U型卷取           铁损P15/50(w/kg)              磁感B50(T)
头 中 尾 头 中 尾
  对比例1   830   560   ×   5.64   5.48   5.53   1.718   1.721   1.721
  对比例2   890   730   ×   5.29   4.85   5.15   1.729   1.736   1.730
  实施例1   890   730   √   4.96   4.81   4.89   1.733   1.735   1.732
  实施例2   860   740   √   5.07   4.98   5.03   1.730   1.733   1.733
  实施例3   880   740   √   5.02   4.88   4.91   1.731   1.735   1.733

Claims (5)

1.磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，包括如下步骤：
a.将板坯加热，加热温度1200℃以下；
b.对上述板坯粗轧和精轧，精轧终轧温度为830～900℃；
c.接着通过U型层流冷却方式进行冷却，并高温卷取；使带钢头尾部的温度高于中部温度30～50℃；
d.再进行酸洗、冷轧；
e.接着对冷轧带钢进行再结晶退火；
f. 然后对带钢进行涂层而制成成品。
2.如权利要求1所述的磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，其特征是，所述的电工钢板其化学成分为(重量百分比)：
C：0.003％以下，
Si：0.65～1.25％，
Mn：1.00％以下，
P：0.01～0.10％，
Al：035％以下，
S：0.005％以下，
N：0.003％以下，
余为Fe以及不可避免的夹杂物。
3.如权利要求1所述的磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，其特征是，所述的步骤c高温卷取温度为大于730℃。
4.如权利要求1所述的磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，其特征是，所述的步骤c高温卷取温度优选为730～780℃。
5.如权利要求1所述的磁悬浮长定子用电工钢板的生产方法，其特征是，所述的步骤e再结晶退火的温度为750～880℃。
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