一種低溫高磁感取向硅鋼的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種取向硅鋼的生產(chǎn)方法，具體地屬于一種低溫高磁感取向硅鋼的生 產(chǎn)方法。高磁感取向硅鋼有兩種生產(chǎn)方式：一種在熱乳工序采用板坯高溫加熱熱乳法生 產(chǎn)，稱為高溫高磁感取向硅鋼（高溫HiB鋼）；另一種是采用低溫加熱熱乳，并在后工序 進(jìn)行滲氮處理的方法生產(chǎn)，稱為低溫高磁感取向硅鋼(低溫HiB鋼)。
【背景技術(shù)】
[0002] 低溫HiB鋼即低溫高磁感取向硅鋼的重要特點(diǎn)是后天形成抑制劑，即通過短時(shí)滲 氮處理，將N元素滲入鋼板；在后續(xù)高溫退火過程中，滲入的部分N元素與Als (酸溶鋁)結(jié) 合，形成AlN抑制劑。這種方式形成的抑制劑在鋼板厚度方向分布不均勻(表層濃度高，中 心濃度低)，在高溫退火過程中較不穩(wěn)定。隨著鋼帶減薄，抑制劑也更容易熟化，如果鋼板厚 度降至0. 20_以下，表面效應(yīng)也越發(fā)突出，此時(shí)抑制劑熟化速度更快。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)低溫HiB鋼的主要流程： (1) 煉鋼； (2) 熱乳：熱乳加熱溫度IKKTC~1250°C，之后進(jìn)行粗乳、精乳，熱乳板厚度I. 5_~ 2. 5mm ； (3) ?；嘶鹛幚?； (4) 冷乳； (5) 脫碳退火后，進(jìn)行滲氮處理； (6) 高溫退火； 經(jīng)檢索：中國專利公開號為CN104018068A的文獻(xiàn)，公開了一種厚度為0. 18mm的高磁感 取向硅鋼的制備方法，生產(chǎn)流程包括：熱乳、?；?、酸洗、一次冷乳、時(shí)效、二次冷乳、脫碳滲 氮、高溫退火、激光刻痕、涂覆涂層等步驟。該專利是通過延長冷乳時(shí)效時(shí)間，調(diào)整固溶碳的 分布狀態(tài)，改善位錯組態(tài)的穩(wěn)定性，促進(jìn)磁性能的改善。該方法不能解決低溫高磁感取向娃 鋼高溫退火過程中AlN抑制劑不穩(wěn)定的問題，因而無法使磁性水平得到顯著提高。
[0004] 中國專利公開號為CN103882289A的文獻(xiàn)，公開了用一般取向硅鋼原料制造高磁 感冷乳取向硅鋼的生產(chǎn)方法。其特點(diǎn)為在高溫退火時(shí)，設(shè)置兩個臺階的低保溫和一個臺階 高保溫，控制氮?dú)鉂B氮量多16ppm，以提高取向硅鋼的性能。但由于高溫退火階段，利用氮?dú)?滲入鋼帶基體的N很有限，且滲氮量分布不均勻，因此通過變換隊(duì)比例或升溫速度很難使 廣品性能有顯者提尚。
[0005] 中國專利公開號為CN103540846A的文獻(xiàn)，公開了一種薄規(guī)格、超低鐵損、低噪 聲高磁感取向硅鋼片及其制備方法，其組成為C :0. 003~0. 05wt% ;Si :4. 1~9wt% ;Mn : 0. 05 ~0. 5wt% ;A1 :0. 02 ~0. 06wt% ;Sn :0. 01 ~lwt% ;Mo :0. 05 ~0. lwt% ;Cu :0. 2 ~ lwt% ;N :0· 003 ~0· 02wt% ;P :0· 002 ~0· 06wt% ;S :0· 001 ~0· 008wt%，余量為鐵和其它不 可避免的雜質(zhì)。通過熱乳、冷乳、退火等工藝制得高磁感取向硅鋼片。該硅鋼片具有超低鐵 損、高磁通密度、低磁致伸縮系數(shù)，厚度薄等優(yōu)異性能。該文獻(xiàn)主要是通過調(diào)整取向硅鋼的 成分實(shí)現(xiàn)其優(yōu)異性能的，但成分設(shè)計(jì)中Si含量非常高，最高達(dá)到9%，其存在在熱乳、冷乳時(shí) 極容易出現(xiàn)邊裂、斷帶問題，甚至完全不可完成乳制。
[0006] 中國專利公開號為CN103834908A的文獻(xiàn)，公開了一種提高取向硅鋼電磁性能的 生產(chǎn)方法。其特點(diǎn)為（1)常化后鋼板內(nèi)尺寸在30~100nm的AlN析出物占總AlN析出物 的30~80%體積比；（2)在氮?dú)?、氫氣、氨氣混合氣氛中氮化處理，根?jù)前述?；箐摪鍍?nèi) 30~100nm的AlN析出物比例對滲入氮含量進(jìn)行控制：[N] =( 315-2 X AlN (30~100) ) ± 20ppm。 該方法通過加強(qiáng)常化過程中析出物的控制，可以使產(chǎn)品磁性水平更加穩(wěn)定，有利于大規(guī)模 生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。但該文獻(xiàn)與目前的低溫HiB鋼常規(guī)的生產(chǎn)工藝基本相同，仍存在高溫退 火過程中AlN抑制劑不穩(wěn)定的問題，產(chǎn)品磁性水平難以得到顯著提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種通過在兩次冷乳間進(jìn)行脫碳，使 滲氮過程中滲入的氮元素在鋼板厚度方向上分布更加均勻，減緩高溫退火過程中抑制劑的 熟化速度，從而使Pl. 7/50至少降低0. 054 W/kg，B800至少能提高0.0 lT的低溫高磁感取 向硅鋼的生產(chǎn)方法 實(shí)現(xiàn)上述目的的措施： 一種低溫高磁感取向娃鋼的生產(chǎn)方法，其步驟： 1) 煉鋼、鑄還、加熱、熱乳、常化后酸洗； 2) 進(jìn)行第一次冷乳； 3) 進(jìn)行脫碳退火，800~850°C ; 4) 進(jìn)行第二次冷乳，并控制總壓下率在5~40% ; 5) 進(jìn)行滲氮處理，滲氮?dú)夥諡镹H3、N2、H2的混合氣，滲氮溫度為700~1000°C ;并控制 滲入N量在20~349ppm ; 6) 進(jìn)行常規(guī)高溫退火。
[0008] 其在于：在脫碳后進(jìn)行滲氮，滲氮?dú)夥諡镹H3、N2、H2的混合氣，滲氮溫度為 700°C ~1000°C，控制滲入N量不超過330ppm。
[0009] 本發(fā)明中主要工藝的機(jī)理 本發(fā)明之所以在脫碳退火后進(jìn)行第二次冷乳，是由于在第二次冷乳過程中，一次再結(jié) 晶晶粒間的晶界發(fā)生移動，晶界原子排列更加混亂；同時(shí)，鋼板中形成大量位錯，其能使在 后續(xù)滲氮過程中，N原子很容易沿原子排列混亂的晶界、位錯部位滲入鋼板基體，從而增加 了 N原子的滲入深度，使N原子在鋼板中分布更加均勻；并使后續(xù)的高溫退火工序中，形成 的AlN在鋼板厚度方向分布更加均勻，不易發(fā)生熟化，從而提高了抑制劑的穩(wěn)定性，進(jìn)而改 善產(chǎn)品磁性水平。
[0010] 本發(fā)明中之所以控制第二次冷乳總壓下率在5~40%，是由于脫碳退火時(shí)形成的一 次再結(jié)晶晶粒，其尺寸與位向?qū)Τ善反判运接酗@著影響，須盡量避免一次再結(jié)晶晶粒發(fā) 生過于嚴(yán)重的變形或者破碎現(xiàn)象。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在脫碳后進(jìn)行第二次冷乳，再進(jìn)行滲氮，使?jié)B氮過程 中滲入的氮元素在鋼板厚度方向上分布更加均勻，減緩高溫退火過程中抑制劑的熟化速 度，從而使Pl. 7/50至少降低0. 054 W/kg，B800至少能提高0. 01T，使鋼板磁性能得到顯著 提高，滿足了需要更高端產(chǎn)品的用戶的需求。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面對本發(fā)明予以詳細(xì)描述： 表1至表6為本發(fā)明各實(shí)施例及對比例的主要工藝參數(shù)及磁性能情況列表； 表7為本發(fā)明各實(shí)施例相同厚度規(guī)格產(chǎn)品磁性能改善情況。
[0013] 本發(fā)明各實(shí)施例均按照以下步驟生產(chǎn)： 1) 煉鋼、鑄還、加熱、熱乳、?；笏嵯矗?2) 進(jìn)行第一次冷乳； 3) 進(jìn)行脫碳退火，800~850°C ; 4) 進(jìn)行第二次冷乳，并控制總壓下率在5~40% ; 5) 進(jìn)行滲氮處理，滲氮?dú)夥諡镹H3、N2、H2的混合氣，滲氮溫度為700~1000°C ;并控制 滲入N量在20~349ppm ; 6) 進(jìn)行常規(guī)高溫退火。
[0014] 注：以下各實(shí)施例，如果進(jìn)行兩次滲氮處理，則高溫退火前鋼板中N含量與第二次 冷乳前鋼板中的N含量之差，稱為第二次冷乳后滲氮量。
[0015] 實(shí)施例1
實(shí)施例2
實(shí)施例3
實(shí)施例4
實(shí)施例5
實(shí)施例6
表7本發(fā)明各實(shí)施例相同厚度規(guī)格產(chǎn)品磁性能改善情況
從表7可以看出，用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的低溫高磁感取向硅鋼，對于相同厚度規(guī)格的產(chǎn) 品而言，其磁性能改善情況顯著。
[0016] 本【具體實(shí)施方式】僅為最佳例舉，并非對本發(fā)明技術(shù)方案的限制性實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低溫高磁感取向娃鋼的生產(chǎn)方法，其步驟： 1) 煉鋼、鑄還、加熱、熱乳、常化后酸洗； 2) 進(jìn)行第一次冷乳； 3) 進(jìn)行脫碳退火，800~850°C; 4) 進(jìn)行第二次冷乳，并控制總壓下率在5~40% ; 5) 進(jìn)行滲氮處理，滲氮?dú)夥諡镹H3、N2、H2的混合氣，滲氮溫度為700~1000°C;并控制 滲入N量在20~349ppm; 6) 進(jìn)行常規(guī)高溫退火。2. 如權(quán)利要求1所述的一種低溫高磁感取向硅鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于：在脫碳后 進(jìn)行滲氮，滲氮?dú)夥諡镹H3、N2、H2的混合氣，滲氮溫度為700°C~1000°C，控制滲入N量不 超過 330ppm。
【專利摘要】一種低溫高磁感取向硅鋼的生產(chǎn)方法：煉鋼、鑄坯、加熱、熱軋、?；笏嵯?；第一次冷軋；脫碳退火；第二次冷軋；滲氮處理；常規(guī)高溫退火。本發(fā)明通過在脫碳后進(jìn)行第二次冷軋，再進(jìn)行滲氮，使?jié)B氮過程中滲入的氮元素在鋼板厚度方向上分布更加均勻，減緩高溫退火過程中抑制劑的熟化速度，從而使P1.7/50至少降低0.054W/kg，B800至少能提高0.01T，使鋼板磁性能得到顯著提高。
【IPC分類】C21D8/12, C23C8/26
【公開號】CN105400938
【申請?zhí)枴緾N201510824300
【發(fā)明人】許光, 郭小龍, 王若平, 毛炯輝, 駱新根, 高洋, 陳文聰, 蘇懿, 林勇
【申請人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月24日