一種低成本取向硅鋼的軋制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低成本取向硅鋼的軋制方法，所述取向硅鋼的鑄坯經(jīng)熱軋后進(jìn)行冷軋；所述熱軋包括加熱、粗軋和精軋過程；所述粗軋過程中，粗軋前兩道次采用多向軋制，再進(jìn)行單向軋制；所述精軋過程中，終軋溫度不低于1050℃，終軋單道次壓下率大于30%，軋后用7～12min由終軋溫度冷卻到780～820℃。本方法通過控制熱軋過程，使抑制劑在熱軋變形和軋后冷卻過程中析出合適數(shù)量的抑制劑，且彌散分布在基體中，從而省略冷軋前的熱軋板常化處理工序，簡化取向硅鋼的生產(chǎn)工藝，降低取向硅鋼的生產(chǎn)成本和能耗，提高生產(chǎn)效率；熱軋板經(jīng)酸洗、一次冷軋、中間退火、二次冷軋、回復(fù)、高溫退火后得到取向硅鋼要求的組織和織構(gòu)，其磁性能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的磁性能要求。
【專利說明】
一種低成本取向硅鋼的軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種取向硅鋼的制備方法，尤其是一種低成本取向硅鋼的乳制方法。 【背景技術(shù)】
[0002]硅鋼片也稱電磁鋼板或電工鋼板，被譽(yù)為“鋼鐵中的藝術(shù)品”，是電力、電子和軍工事業(yè)中不可缺少的重要軟磁合金。硅鋼鋼板在磁性材料中的用量最大，約占磁性材料用量的90%?95%，硅鋼生產(chǎn)與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活息息相關(guān)，對節(jié)能降耗起著重要作用。
[0003]根據(jù)不同的使用范圍，可以把硅鋼劃分為適用于變壓器類定向磁場的取向硅鋼和適用于電機(jī)類旋轉(zhuǎn)磁場的無取向硅鋼兩大類。取向硅鋼利用鐵基金屬的磁晶各向異性和極強(qiáng)的Goss織構(gòu)(S卩{110}〈001>織構(gòu))造成了鋼板乳制方向上極為優(yōu)異的磁性能，是各類變壓器、鎮(zhèn)流器、放大器、穩(wěn)壓器、繼電器、整流器、電磁開關(guān)等定向磁場電器產(chǎn)品制作鐵芯的核心材料。取向硅鋼主要借助其特定的成分降低渦流損耗，利用Goss取向晶粒在乳向上優(yōu)異的磁化性能，降低磁致?lián)p耗并大幅度提高磁感水平。
[0004]取向硅鋼是一種技術(shù)含量很高的鋼鐵產(chǎn)品，最主要特點就是最終要獲得高取向的 {110}〈001>織構(gòu)即Goss織構(gòu)，有較長的生產(chǎn)周期、很復(fù)雜的生產(chǎn)工藝；其乳制工藝包括熱車L、?；屠淙楣ば颉Ｈ∠蚬桎撛谏a(chǎn)過程中，絕大多數(shù)的鋼廠為了簡化生產(chǎn)工藝、縮短生產(chǎn)周期，最終達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的，都希望采用更緊湊、更廉價的生產(chǎn)工藝。因此開發(fā)能夠降低生產(chǎn)成本的取向硅鋼及其生產(chǎn)工藝是目前取向硅鋼生產(chǎn)急需解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單的低成本取向硅鋼的乳制方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:所述取向硅鋼的鑄坯經(jīng)熱乳后進(jìn)行冷乳;所述熱乳包括加熱、粗乳和精乳過程;所述粗乳過程中，粗乳前兩道次采用多向乳制，再進(jìn)行單向乳制;所述精乳過程中，終乳溫度不低于1050°C，終乳單道次壓下率大于30%，乳后用7?12min由終乳溫度冷卻到780?820°C。
[0007]本發(fā)明所述加熱過程中，鑄坯加熱至1150?1250°C再進(jìn)行粗乳。
[0008]本發(fā)明所述鑄坯厚度為75?180mm，熱乳至厚度為1.2?3.8mm。
[0009]本發(fā)明所述熱乳的卷取溫度為700?780°C。[〇〇1〇] 本發(fā)明所述取向硅鋼化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.04?0.06%，Si 2.80? 3.40%，Mn 0.04?0.06%，Nb 0.04?0.10%，S 0.01 ?0.02%，N 0.0085?0.012%，Als 0.015?0.025%，〇1〇.06?0.07%，0彡0.03%，卩彡0.015%，余量為卩6和不可避免的雜質(zhì)。
[0011]優(yōu)選的，所述取向娃鋼化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.04?0.06%，Si 3.0? 3.30%，Mn 0.04?0.05%，Nb 0.05?0.08%，S 0.015?0.02%，N 0.0085?0.010%，Als 0.015?0.020%，Cu 0.06?0.07%，Cr彡0.03%，P彡0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0012]本發(fā)明粗乳前兩道次采用多向乳制，即經(jīng)第一道次乳制后的乳件翻轉(zhuǎn)90°，將寬度方向變?yōu)楦叨确较?，再進(jìn)行第二道次乳制，主要是為了充分破碎鑄坯中的柱狀晶，細(xì)化奧氏體組織，為后續(xù)熱乳過程中形成熱乳板厚度方向上的不均勻組織奠定基礎(chǔ)。本發(fā)明控制終乳溫度不低于1050°C，終乳單道次壓下率大于30%，一方面是為了使材料組織內(nèi)部位錯、空位等缺陷增多，儲存能增大，為鈮的碳氮化物等抑制劑的析出提供驅(qū)動力;并結(jié)合乳后冷卻速度的控制，即乳后用7?12min的時間由終乳溫度冷卻到780?820°C，使鈮的碳氮化物等抑制劑能夠析出合適數(shù)量，并控制抑制劑的尺寸在7?80nm范圍內(nèi)，使熱乳板中的抑制劑有足夠能力抑制初次再結(jié)晶晶粒的長大，從而獲得細(xì)小的初次再結(jié)晶晶粒。另一方面可以使熱乳板沿厚度方向組織的不均勻性更顯著，即表層可以獲得更加細(xì)小的再結(jié)晶晶粒，次表層形成較粗大的回復(fù)晶粒和少量再結(jié)晶晶粒，中心層則為粗大伸長的變形晶粒，熱乳板這種不均勻的顯微組織對發(fā)展完善的二次再結(jié)晶有重要作用。
[0013]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明通過控制熱乳過程的工藝參數(shù)，使抑制劑在熱乳變形和乳后冷卻過程中析出合適數(shù)量的抑制劑，且彌散分布在基體中， 從而省略冷乳前的熱乳板?；幚砉ば颍喕∠蚬桎摰纳a(chǎn)工藝，降低取向硅鋼的生產(chǎn)成本和能耗，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明熱乳后的熱乳板不經(jīng)常化處理，經(jīng)酸洗、一次冷乳、中間退火、二次冷乳、回復(fù)、高溫退火后得到取向硅鋼要求的組織和織構(gòu)，其磁性能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的磁性能要求。【具體實施方式】
[0014]本低成本取向硅鋼的乳制方法包括熱乳工序和冷乳工序。所述熱乳工序包括加熱、粗乳和精乳過程。所述加熱過程中，鑄坯加熱至1150?1250°C進(jìn)入粗乳過程。所述粗乳過程中，粗乳前兩道次采用多向乳制，即經(jīng)第一道次乳制后的乳件翻轉(zhuǎn)90°，將寬度方向變?yōu)楦叨确较?，再進(jìn)行第二道次乳制，以充分破碎鑄坯中的柱狀晶并細(xì)化晶粒;再進(jìn)行單向乳制。所述精乳過程中，終乳溫度不低于1050°C，終乳單道次壓下率大于30%，乳后用7?12min 由終乳溫度冷卻到780?820 °C;卷取溫度為700?780 °C。所述熱乳工序?qū)㈣T坯由75?180mm 厚度，熱乳至1.2?3.8mm厚度。所述冷乳工序包括酸洗、一次冷乳、中間退火、二次冷乳、回復(fù)和高溫退火過程，可采用常規(guī)取向硅鋼二次冷乳生產(chǎn)工藝。
[0015]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]實施例1:本低成本取向硅鋼的乳制方法采用下述具體工藝。
[0017]取向硅鋼的化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.04%，Si 2.8%，Mn 0.06%，Nb 0.04%，S 0.02%，N 0.012%，Als 0.025%，Cu 0.07%，Cr 0.03%，P 0.015%，余量為Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
[0018]乳制工藝:將120mm厚的板坯(鑄坯)在均熱爐中加熱到1250°C保溫后進(jìn)行粗乳。粗乳過程的前兩道次采用多向乳制，即經(jīng)第一道次乳制后的乳件翻轉(zhuǎn)90°，將寬度方向變?yōu)楦叨确较?，再進(jìn)行第二道次乳制；隨后進(jìn)行單向乳制。精乳過程的終乳溫度為ll〇〇°C，終乳單道次壓下率為31%，熱乳板厚度3.8mm;乳后用12min的時間由終乳溫度冷卻到800°C ;750°C 進(jìn)行卷取。熱乳板不經(jīng)?；?，按照傳統(tǒng)取向硅鋼二次冷乳工藝生產(chǎn)取向硅鋼。經(jīng)測試，所得取向硅鋼產(chǎn)品的鐵損?1.7=1.391?/1^、磁感88=1.8091'，達(dá)到國標(biāo)682521-1996規(guī)定的300140 的性能指標(biāo)。
[0019]實施例2:本低成本取向硅鋼的乳制方法采用下述具體工藝。
[0020]取向硅鋼的化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.06%，Si 3.40%，Mn 0.04%，Nb 0.10%，S 0.010%，N 0.0085%，Als 0.015%，Cu 0.06%，Cr 0.02%，P 0.010%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0021]乳制工藝:將150mm厚的板坯在均熱爐中加熱到1150°C保溫后進(jìn)行粗乳。粗乳過程的前兩道次采用多向乳制，即經(jīng)第一道次乳制后的乳件翻轉(zhuǎn)90°，將寬度方向變?yōu)楦叨确较?，再進(jìn)行第二道次乳制。隨后進(jìn)行單向乳制。精乳過程的終乳溫度為1050°C，終乳單道次壓下率為33%，熱乳板厚度3.0mm;乳后用7min的時間由終乳溫度冷卻到800°C; 730 °C進(jìn)行卷取。熱乳板不經(jīng)?；?，按照傳統(tǒng)取向硅鋼的二次冷乳工藝生產(chǎn)取向硅鋼。經(jīng)測試，所得取向硅鋼產(chǎn)品的鐵損？1.7=1.382?/1^、磁感88=1.8131'，達(dá)到國標(biāo)682521-1996規(guī)定的300140的性能指標(biāo)。
[0022]實施例3:本低成本取向硅鋼的乳制方法采用下述具體工藝。[〇〇23]取向硅鋼的化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.04%，Si 3.15%，Mn 0.05%，Nb0.05%，S 0.017%，N 0.0092%，Als 0.015%，Cu 0.065%，Cr 0.03%，P 0.007%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。[〇〇24]乳制工藝:將90mm厚的板坯在均熱爐中加熱到1200°C保溫后進(jìn)行粗乳。粗乳過程的前兩道次采用多向乳制，即經(jīng)第一道次乳制后的乳件翻轉(zhuǎn)90°，將寬度方向變?yōu)楦叨确较?，再進(jìn)行第二道次乳制；隨后進(jìn)行單向乳制。精乳過程的終乳溫度為1060°C，終乳單道次壓下率為34%，熱乳板厚度2.2mm;乳后用9min的時間由終乳溫度冷卻到820°C; 780 °C進(jìn)行卷取。熱乳板不經(jīng)?；?，按照傳統(tǒng)取向硅鋼的二次冷乳工藝生產(chǎn)取向硅鋼。經(jīng)測試，所得取向硅鋼產(chǎn)品的鐵損？1.7=1.363?/1^、磁感88=1.8251'，達(dá)到國標(biāo)682521-1996規(guī)定的300140的性能指標(biāo)。
[0025]實施例4:本低成本取向硅鋼的乳制方法采用下述具體工藝。[〇〇26]取向硅鋼的化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.053%，Si 3.30%，Mn 0.048%，Nb0.065%，S 0.020%，N 0.010%，Als 0.02%，Cu 0.07%，Cr 0.023%，P 0.009%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。[〇〇27]乳制工藝:將180mm厚的板坯在均熱爐中加熱到1210°C保溫后進(jìn)行粗乳。粗乳過程的前兩道次采用多向乳制，即經(jīng)第一道次乳制后的乳件翻轉(zhuǎn)90°，將寬度方向變?yōu)楦叨确较?，再進(jìn)行第二道次乳制；隨后進(jìn)行單向乳制。精乳過程的終乳溫度為1070°C，終乳單道次壓下率為35%，熱乳板厚度2.5111111;乳后用1〇1^11的時間由終乳溫度冷卻到810°(:;740°(:進(jìn)行卷取。熱乳板不經(jīng)常化，按照傳統(tǒng)取向硅鋼的二次冷乳工藝生產(chǎn)取向硅鋼。經(jīng)測試，所得取向硅鋼產(chǎn)品的鐵損？1.7=1.354?/1^、磁感88=1.8321'，達(dá)到國標(biāo)682521-1996規(guī)定的300140的性能指標(biāo)。
[0028]實施例5:本低成本取向硅鋼的乳制方法采用下述具體工藝。[〇〇29]取向硅鋼的化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.06%，Si 3.0%，Mn 0.040%，Nb0.08%，S 0.015%，N 0.0085%，Als 0.018%，Cu 0.06%，Cr 0.026%，P 0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0030]乳制工藝:將75mm厚的板坯在均熱爐中加熱到1240°C保溫后進(jìn)行粗乳。粗乳過程的前兩道次采用多向乳制，即經(jīng)第一道次乳制后的乳件翻轉(zhuǎn)90°，將寬度方向變?yōu)楦叨确较?，再進(jìn)行第二道次乳制；隨后進(jìn)行單向乳制。精乳過程的終乳溫度為1080°C，終乳單道次壓下率為36%，熱乳板厚度1.2mm;乳后用1 lmin的時間由終乳溫度冷卻到780°C ; 700 °C進(jìn)行卷取。熱乳板不經(jīng)?；?，按照傳統(tǒng)取向硅鋼的二次冷乳工藝生產(chǎn)取向硅鋼。經(jīng)測試，所得取向硅鋼產(chǎn)品的鐵損？1.7=1.329?/1^、磁感88=1.8341'，達(dá)到國標(biāo)682521-1996規(guī)定的300140的性能指標(biāo)。
【主權(quán)項】
1.一種低成本取向硅鋼的乳制方法，其特征在于:所述取向硅鋼的鑄坯經(jīng)熱乳后進(jìn)行 冷乳;所述熱乳包括加熱、粗乳和精乳過程;所述粗乳過程中，粗乳前兩道次采用多向乳制， 再進(jìn)行單向乳制;所述精乳過程中，終乳溫度不低于1050°C，終乳單道次壓下率大于30%，乳 后用7?12min由終乳溫度冷卻到780?820°C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本取向硅鋼的乳制方法，其特征在于:所述加熱過程 中，鑄坯加熱至1150?1250°C再進(jìn)行粗乳。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本取向硅鋼的乳制方法，其特征在于:所述鑄坯厚度 為75?180mm，熱乳至厚度為1.2?3.8mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本取向硅鋼的乳制方法，其特征在于:所述熱乳的卷 取溫度為700?780 °C。5.根據(jù)權(quán)利要求1 一 4任意一項所述的一種低成本取向硅鋼的乳制方法，其特征在于， 所述取向硅鋼化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.04?0.06%，Si 2.80?3.40%，Mn 0.04? 0.06%，Nb 0.04?0.10%，S 0.01 ?0.02%，N 0.0085?0.012%，Als 0.015?0.025%，Cu 0.06?0.07%，Cr彡0.03%，P彡0.015%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低成本取向硅鋼的乳制方法，其特征在于，所述取向硅鋼 化學(xué)成分的重量百分含量為:C 0.04?0.06%，Si 3.0?3.30%，Mn 0.04?0.05%，Nb 0.05?0.08%，S 0.015?0.02%，N 0.0085?0.010%，Als 0.015?0.020%，Cu 0.06? 0.07%，Cr<0.03%，P<0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
【文檔編號】B21B37/58GK106001108SQ201610342989
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】馮運(yùn)莉, 李 杰, 郭婧, 杜田田, 王海蛟
【申請人】華北理工大學(xué)