本發(fā)明涉及一種鋼種及其制造方法,尤其涉及一種取向硅鋼及其制造方法。
背景技術(shù):
1、取向硅鋼是一種具有優(yōu)異磁性能的軟磁材料,其由被稱為goss織構(gòu)的晶粒組成。goss織構(gòu)用miller指數(shù)表示為{110}<001>,晶粒的{110}晶面平行于軋制平面,晶粒的<001>晶向平行于軋制方向。鐵的<001>晶向在定向磁場下具有最佳的易磁化性能,通過充分利用磁晶各向異性,達(dá)到多晶體材料的最佳磁性能。采用取向硅鋼制成的變壓器鐵心,在定向磁場的工況下,其極高的磁感應(yīng)強(qiáng)度和極低的鐵損可顯著節(jié)省材料和電能。
2、一般來說,通常采用鐵損p17/50和磁感應(yīng)強(qiáng)度b8來表征取向硅鋼磁性能水平,其中p17/50表示在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.7t、頻率為50hz時(shí),單位kg試樣的鐵損;b8表示對應(yīng)于磁場強(qiáng)度為800a/m時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。這兩個(gè)參數(shù)能夠有效反映取向硅鋼在不同磁場和頻率條件下的磁性能優(yōu)劣。
3、現(xiàn)有制備工藝都需要通過復(fù)雜工藝實(shí)現(xiàn)全流程組織、織構(gòu)和抑制劑演變的控制,以獲得goss晶粒異常長大的成品板。取向硅鋼按工藝流程可區(qū)分為一次冷軋法和兩次冷軋法,其中一次冷軋法用于制備以aln和mns為主要抑制劑的高磁感取向硅鋼,兩次冷軋法用于制備以mns和cu2s為主要抑制劑的普通取向硅鋼。也可以按板坯加熱溫度區(qū)分為低溫板坯加熱工藝和高溫板坯加熱工藝,其中低溫板坯加熱工藝的板坯加熱溫度低于1250℃。
4、由于低溫板坯加熱工藝能夠以較低的成本生產(chǎn)高磁感取向硅鋼,因此該工藝發(fā)展迅速并逐漸成為主流。在低溫板坯加熱工藝中,抑制劑既來源于板坯中已有的夾雜物,這部分抑制劑被稱為一次抑制劑,對初次再結(jié)晶有著重要影響,從而也會影響最終產(chǎn)品的磁性能;也來源于脫碳退火后通過滲氮處理,這部分抑制劑被稱為二次抑制劑,與一次抑制劑共同促進(jìn)二次再結(jié)晶。盡管低溫板坯加熱工藝抑制劑控制難度大,退火工藝窗口窄,但隨著一些改進(jìn)工藝,如添加輔助抑制劑、控制夾雜物形態(tài)、采用快速感應(yīng)加熱等被應(yīng)用,該工藝的產(chǎn)品等級不斷提升。
5、為了提升變壓器效率,根本措施是要改善鐵心材料的磁性能,這需要鐵心的材料具有鐵損低、磁感應(yīng)強(qiáng)度高的性能。其中,鐵損既決定于材料本身,也決定于材料在交變磁場中的工作頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度等的影響。對于磁感應(yīng)強(qiáng)度而言,其值主要受材料的goss晶粒取向度的影響。晶粒取向度指的是晶粒在材料中排列方向和程度,一般來說,goss晶粒取向度越高,取向硅鋼的磁感應(yīng)強(qiáng)度也越高。
6、取向硅鋼的鐵損主要由磁滯損耗和渦流損耗構(gòu)成,而其中渦流損耗占主要部分。降低取向硅鋼鐵損常用的技術(shù)包括:提高晶粒取向度、減薄帶鋼厚度和刻痕細(xì)化磁疇。然而,隨著取向硅鋼制造技術(shù)的不斷進(jìn)步,提高晶粒取向度和刻痕細(xì)化磁疇已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)相對成熟階段,對磁性能的改善效果有限。因此,減薄帶鋼厚度成為降低取向硅鋼鐵損的主要手段。
7、帶鋼厚度對鐵心總損耗有著顯著影響。通過減薄帶鋼厚度,可以有效抑制渦流損耗,從而顯著降低鐵芯的總損耗。隨著疊片數(shù)量的增加,等體積鐵心的總損耗加速降低。需要指出的是,如果帶鋼厚度過薄,可能會導(dǎo)致急劇增加的制造成本,并且由于磁滯損耗的增加,磁性能也會明顯劣化。因此,在選擇減薄帶鋼厚度時(shí),需要綜合考慮制造成本和磁性能的平衡。
8、減薄帶鋼厚度雖然可以降低鐵損,但也存在一些挑戰(zhàn)和限制。一是有效goss晶核數(shù)量的減少:隨著帶鋼厚度的減薄,其比表面積顯著增大,有效goss晶核數(shù)量會相應(yīng)減少,同時(shí)退火過程中抑制劑粗化和分解加劇,抑制劑力減弱。這會對二次再結(jié)晶過程產(chǎn)生不利影響,進(jìn)而影響產(chǎn)品的磁性能。二是冷軋壓下率控制:為了獲得期望的初次再結(jié)晶織構(gòu),需要保證合適的冷軋壓下率。然而,如果帶鋼厚度過薄,會導(dǎo)致熱卷厚度也必須減薄,從而增加了熱軋板形控制的難度,熱軋生產(chǎn)穩(wěn)定性變差。三是熱軋板退火機(jī)組生產(chǎn)效率下降:熱軋板厚度減薄會導(dǎo)致退火機(jī)組生產(chǎn)效率顯著下降。當(dāng)熱軋板厚度由2.6mm減薄至1.8mm時(shí),機(jī)組效率降低約30%。正是存在上述問題,在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性的前提下,現(xiàn)有取向硅鋼制備工藝的成品厚度多介于0.23~0.30mm,難以進(jìn)一步減薄。
9、此外,為了實(shí)現(xiàn)所需的抑制劑分布狀態(tài),熱軋板退火成為制備高磁感取向硅鋼必不可少的工藝環(huán)節(jié)。在熱軋板退火過程中,將熱軋酸洗板迅速加熱到約1120℃,保溫2~4min,空冷到約900℃,穿水冷卻,或以再保溫2min后穿水冷卻的兩段式處理。經(jīng)過退火的熱軋板表層再結(jié)晶晶粒長大,激冷過程會造成一定量的馬氏體組織,激冷和相變應(yīng)力還會產(chǎn)生機(jī)械孿晶。這些因素都增加了冷軋難度。由于熱軋板退火和一次大壓下率等原因,現(xiàn)有的高磁感取向硅鋼需要使用高軋制應(yīng)力的二十輥可逆軋機(jī)進(jìn)行冷軋,這導(dǎo)致軋制效率難以提高。
10、為了高效率地制造薄規(guī)格高磁感取向硅鋼,近年來已開發(fā)出若干新的取向硅鋼制造技術(shù)。
11、例如,公開號為cn116460139a,公開日為2023年7月21日,名稱為“一種超薄高磁感取向硅鋼及其軋制方法”的中國專利文獻(xiàn)公開了一種超薄高磁感取向硅鋼及其軋制方法。在該技術(shù)方案中,獲得的最終成品厚度為0.12~0.20mm,所述方法與現(xiàn)有高磁感取向硅鋼制備工藝的主要差別在于軋制工序,將現(xiàn)有一次冷軋采用的可逆軋改為冷連軋加可逆軋的組合軋制。所述冷連軋工作輥徑為300~500mm,總壓下率為60~91%;所述可逆軋工作輥徑為70~150mm,總壓下率為10~50%。和現(xiàn)有制備工藝相比,該技術(shù)方案只調(diào)整冷軋方式,對降低薄規(guī)格取向硅鋼制造成本,以及改善產(chǎn)品磁性能的效果受限,也沒有解決現(xiàn)有取向硅鋼熱軋板退火后冷軋困難的問題。
12、又例如,公開號為cn114134423a,公開日為2022年03月04日,名稱為“一種超短流程稀土取向硅鋼及其制備方法”的中國專利公開了一種薄帶連鑄工藝制備取向硅鋼的方案。該技術(shù)方案生產(chǎn)流程包括:鋼水冶煉、薄帶連鑄、冷軋、初次再結(jié)晶退火、涂覆隔離劑、二次再結(jié)晶退火等工序,可直接獲得2~2.5mm厚度鑄帶,制備的取向硅鋼成品厚度為0.20~0.35mm,鐵損p17/50為0.9~1.1w/kg,磁感應(yīng)強(qiáng)度b8為1.87~1.95t。與現(xiàn)有流程相比,該技術(shù)方案取消了常規(guī)流程中連鑄、粗軋、熱連軋和?;认嚓P(guān)加熱等重要工序,具有明顯的成本優(yōu)勢,但薄帶連鑄技術(shù)生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品磁性能有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種高磁感取向硅鋼,其通過合理的化學(xué)成分設(shè)計(jì),在取消熱軋板退火步驟的前提下,能夠獲得薄規(guī)格高磁感取向硅鋼,從而在降低制造成本的同時(shí)改善產(chǎn)品磁性能。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出了一種高磁感取向硅鋼,其含有fe及其他不可避免的雜質(zhì),此外其還含有質(zhì)量百分含量如下的化學(xué)元素:
3、c≤0.005%;
4、si:3.0~3.8%;
5、als:0.010~0.035%;
6、mn:0.05~0.20%;
7、ce、la的至少其中之一,且滿足ce+la:0.003~0.3%;
8、其中,在其他不可避免的雜質(zhì)元素中,n≤0.005%,s≤0.005%,v≤0.005%,ti≤0.005%。
9、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,其各化學(xué)元素質(zhì)量百分含量為:
10、c≤0.005%;
11、si:3.0~3.8%;
12、als:0.010~0.035%;
13、mn:0.05~0.20%;
14、ce、la的至少其中之一,且滿足ce+la:0.003~0.3%;
15、余量為fe和其他不可避免的雜質(zhì);在其他不可避免的雜質(zhì)元素中,n≤0.005%,s≤0.005%,v≤0.005%,ti≤0.005%。
16、在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,各化學(xué)元素的設(shè)計(jì)原理如下所述:
17、c:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,過量的c會在材料中析出細(xì)小彌散的ε碳化物質(zhì)點(diǎn),從而造成磁時(shí)效現(xiàn)象,即材料的磁性能隨使用時(shí)間而變化,因此c在本發(fā)明中屬于殘余元素,需要在脫碳退火和高溫退火等工序予以凈化去除?;诖?,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,將c元素的質(zhì)量百分含量限定為c≤0.005%。
18、si:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,si是取向硅鋼中的基礎(chǔ)元素,其可以提高電阻率并降低鐵損。需要注意的是,當(dāng)鋼中si元素的質(zhì)量百分含量低于3.0%時(shí),會使材料的電阻率下降,不能有效降低取向硅鋼的渦流損耗;相應(yīng)地,鋼中si元素含量也不宜過高,當(dāng)鋼中si元素的質(zhì)量百分含量高于3.8%時(shí),由于si有沿晶界偏聚的傾向,其會導(dǎo)致鋼板脆性增加,使可軋性變差,還會使再結(jié)晶組織和抑制劑變得不穩(wěn)定,造成二次再結(jié)晶不完善?;诖?,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,將si元素的質(zhì)量百分含量控制在3.0~3.8%之間。
19、als:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,als可以在材料進(jìn)行后續(xù)滲氮處理中形成二次抑制劑,其可以與一次抑制劑共同作用,從而形成足夠的釘扎強(qiáng)度促進(jìn)二次再結(jié)晶。但是,需要注意的是,當(dāng)鋼中als的質(zhì)量百分含量低于0.010%時(shí),則會導(dǎo)致抑制劑的釘扎強(qiáng)度不夠,定向抑制作用減弱,二次再結(jié)晶不完全,甚至不能發(fā)生二次再結(jié)晶;而若鋼中als的質(zhì)量百分含量高于0.035%時(shí),則會使als的氮化物粗化,使抑制劑效果下降,材料的磁性能劣化?;诖?,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,將als的質(zhì)量百分含量控制在0.010~0.035%之間。
20、mn:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,mn元素與si元素類似,均可以提高電阻率降低渦流損耗。此外,mn元素還可以擴(kuò)大γ相區(qū),具有改善熱軋塑性和組織的效果,從而有效提高材料的熱軋可軋性。但是,需要注意的是,當(dāng)鋼中mn元素的質(zhì)量百分含量低于0.05%時(shí),則不能有效地發(fā)揮上述作用;而若鋼中添加的mn元素的質(zhì)量百分含量高于0.20%時(shí),則容易出現(xiàn)α和γ混合雙相組織,從而在退火時(shí)造成相變應(yīng)力并產(chǎn)生γ相,造成二次再結(jié)晶不穩(wěn)定?;诖?,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,將mn元素的質(zhì)量百分含量控制在0.05~0.20%之間。
21、ce和la:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,ce、la元素可以改變鋼液凝固過程中夾雜物的形成途徑,從而改善抑制劑的析出形態(tài)。通過減少板坯中的粗大mns+aln復(fù)合夾雜物數(shù)量,可以降低板坯加熱溫度。還可以與鋼水中的s元素形成ce-s、la-s和以偏聚元素發(fā)揮輔助抑制劑的作用,發(fā)揮改善磁性能的作用。在本發(fā)明中,添加ce、la有助于解決薄規(guī)格取向硅鋼在高溫退火過程中抑制劑快速熟化導(dǎo)致抑制力減弱的問題。當(dāng)ce與la的質(zhì)量百分含量之和低于0.003%,則不能有效地發(fā)揮上述作用;但若ce和la的質(zhì)量百分含量之和超過0.3%,則對再結(jié)晶有強(qiáng)烈的阻止作用,二次再結(jié)晶不完善?;诖耍诒景l(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,將ce和la元素的質(zhì)量百分含量之和控制在0.003~0.3%之間。
22、s和n:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,過量的s或n會在材料中析出細(xì)小彌散的mns、fe16n4等質(zhì)點(diǎn),從而造成磁時(shí)效現(xiàn)象,即材料的磁性能隨使用時(shí)間而變化,因此其屬于雜質(zhì)元素,在取向硅鋼的生產(chǎn)過程中,s和n需要在脫碳退火和高溫退火等工序予以凈化去除?;诖?,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,將s元素的質(zhì)量百分含量限定為s≤0.005%,將n元素的質(zhì)量百分含量限定為n≤0.005%。
23、v和ti:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,v元素在材料進(jìn)行滲氮處理后會形成vn,影響二次再結(jié)晶,不利于材料的磁性能。而ti元素由于其能夠優(yōu)先析出tin,而mns會依附tin析出,隨后aln又會依附mns析出,從而容易形成粗大的mns+aln復(fù)合夾雜物,也不利于材料的磁性能。此外,降低ti、v的含量,還可以降低成品中tin以及vn的有害夾雜物。基于此,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,將ti元素的質(zhì)量百分含量限定為ti≤0.005%,將v元素的質(zhì)量百分含量限定為v≤0.005%。
24、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,還含有下述化學(xué)元素的至少其中之一:
25、p:0.01~0.08%;cr:0.01~0.40%,sn:0.03~0.30%,cu:0.01~0.40%,0<sb≤0.1%,0<bi≤0.1%,0<nb≤0.1%,0<mo≤0.1%。
26、在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,上述各化學(xué)元素均可以進(jìn)一步提高本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼的性能,其設(shè)計(jì)原理如下所述:
27、p:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,p為晶界偏聚元素,其可以起到輔助抑制劑的作用。p二次再結(jié)晶過程中,即使在約1000℃的高溫下,p元素仍然具有晶界偏聚的作用,其可以延緩aln過早氧化分解,有利于二次再結(jié)晶。同時(shí),p元素還可以起到提高材料電阻率,降低渦流損耗的作用。但是需要注意的是,當(dāng)鋼中p元素的質(zhì)量百分含量低于0.01%時(shí),則不能有效地發(fā)揮上述作用;但當(dāng)鋼中p元素的質(zhì)量百分含量高于0.08%時(shí),不僅會降低滲氮效率,還會使冷軋可軋性變差。因此,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加p的質(zhì)量百分含量可以優(yōu)選地設(shè)置為0.01~0.08%。
28、cr:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加cr元素既可以提高電阻率,又有利于改善材料的力學(xué)性能,并通過促進(jìn)鋼板氧化,可明顯改善表面質(zhì)量。為了使cr元素的作用充分發(fā)揮出來,鋼中cr元素的質(zhì)量百分含量可以高于0.01%,但考慮到當(dāng)添加cr高于0.40%,會在脫碳過程中形成致密的氧化物層,進(jìn)而影響脫碳和滲氮效率。因此,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加cr的質(zhì)量百分含量可以優(yōu)選地設(shè)置為0.01~0.40%。
29、sn:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,sn是晶界偏聚元素,其具有輔助抑制劑的作用,能夠有效彌補(bǔ)因鋼中si含量提高或帶鋼厚度減薄等情況下,aln夾雜物粗化導(dǎo)致的抑制力下降的問題,擴(kuò)大工藝窗口,有利于產(chǎn)品磁性能穩(wěn)定。但考慮到sn的質(zhì)量百分含量添加量低于0.03%時(shí),不能有效獲得上述效果;而sn的質(zhì)量百分含量添加量高于0.30%時(shí),不但會影響脫碳效率,還會造成表面質(zhì)量不良,磁性能也不會得到改善,制造成本增加。因此,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加sn的質(zhì)量百分含量可以優(yōu)選地設(shè)置為0.03~0.30%。
30、cu:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加cu是因?yàn)椋篶u元素與mn元素類似,均可以擴(kuò)大γ相區(qū),有助于獲得細(xì)小aln夾雜物。cu元素除擴(kuò)大γ相區(qū)外,其還能夠比mn優(yōu)先與s元素結(jié)合形成cu2s,從而有利于抑制初次晶粒尺寸變動(dòng)??紤]到鋼中添加cu元素的質(zhì)量百分含量低于0.01%,不能發(fā)揮其上述作用;但若鋼中添加cu元素的質(zhì)量百分含量高于0.40%,則會使制造成本增加,磁性能也不會得到改善。因此,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加cu的質(zhì)量百分含量可以優(yōu)選地設(shè)置為0.01~0.40%。
31、sb和bi:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加sb、bi是因?yàn)椋簊b和bi也是晶界偏聚元素,均具有輔助抑制劑的作用,可以改善goss晶核的晶界遷移條件,有助于擴(kuò)大工藝窗口,改善成品磁感。然而當(dāng)鋼中sb、bi的質(zhì)量百分含量高于0.100%時(shí),不但會影響脫碳效率,還會造成表面質(zhì)量不良,磁性能也不會得到明顯改善,增加制造成本。因此,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,sb的質(zhì)量百分含量可以優(yōu)選地設(shè)置為含量低于0.100%,bi的質(zhì)量百分含量同樣可以優(yōu)選地設(shè)置為含量低于0.100%。
32、nb和mo:在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,添加nb和mo是因?yàn)椋簄b和mo均是有效的細(xì)化晶粒微合金化元素,可以促進(jìn)形成細(xì)小均勻的初次晶粒尺寸,同時(shí)形成的碳氮化物還可以作為輔助抑制劑,降低了對一次抑制劑形態(tài)的調(diào)整難度。然而若nb、mo的質(zhì)量百分含量超過0.100%時(shí),則對再結(jié)晶有強(qiáng)烈的阻止作用,二次再結(jié)晶不完善。因此,在本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,nb的質(zhì)量百分含量可以優(yōu)選地設(shè)置為含量低于0.100%,mo的質(zhì)量百分含量可以優(yōu)選地設(shè)置為含量低于0.100%。
33、進(jìn)一步地,本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼的厚度為0.13~0.20mm。
34、進(jìn)一步地,本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼中,其典型鐵損p17/50≤0.86+2×板厚-16×si,典型磁感應(yīng)強(qiáng)度b8≥2.14-6.5×si,其中板厚按照單位參量為mm的數(shù)值取值,si代入si元素質(zhì)量百分含量,p17/50的單位參量為w/kg,b8的單位參量為t。
35、相應(yīng)地,本發(fā)明的另一目的在于提供上述高磁感取向硅鋼的制造方法,采用該方法配合上文所述的成分配比,可以在取消熱軋板退火步驟的前提下,實(shí)現(xiàn)冷連軋法高效生產(chǎn)薄規(guī)格高磁感取向硅鋼,從而在降低制造成本的同時(shí)改善產(chǎn)品磁性能。
36、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出了一種高磁感取向硅鋼的制造方法,其包括步驟:
37、(1)冶煉和鑄造;
38、(2)板坯加熱;
39、(3)熱軋;
40、(4)一次冷軋
41、(5)中間退火;
42、(6)二次冷軋;
43、(7)脫碳退火、滲氮處理、涂覆隔離劑涂層,獲得的脫碳退火板的平均初次晶粒尺寸為6~18μm,偏離角小于15°的goss晶粒數(shù)量占比大于1.5%;
44、(8)高溫退火;
45、(9)絕緣涂層和平整退火。
46、在本發(fā)明所述的制造方法中,由于本發(fā)明可以在步驟(5)中間退火調(diào)整抑制劑的形態(tài),而不是在常規(guī)的熱軋板退火過程中進(jìn)行調(diào)整。這個(gè)改變可以取消熱軋板退火的過程,大大降低了冷軋難度。
47、在現(xiàn)有高磁感取向硅鋼的脫碳板中,偏離角小于15°的goss晶粒數(shù)量比例通常小于1.5%,帶鋼厚度減薄會導(dǎo)致有效goss晶核數(shù)量不足的問題,這會對產(chǎn)品的磁性能產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明通過采用包括一次冷軋和二次冷軋的兩次冷軋工藝,能夠更好地調(diào)控初次再結(jié)晶組織、織構(gòu)和一次抑制劑,使得步驟(7)中的脫碳板更易獲得高比例的goss晶粒,這意味著本發(fā)明可以增加有效goss晶核數(shù)量,來解決帶鋼厚度減薄導(dǎo)致的問題,進(jìn)而改善產(chǎn)品的磁性能。
48、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(2)中,板坯加熱溫度≤1250℃。
49、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(4)中,一次冷軋采用冷連軋,其壓下率為50~75%。
50、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(6)中,二次冷軋采用冷連軋,其壓下率為60~85%。
51、雖然在本發(fā)明中,冷軋步驟(4)和/或(6)也可以采用常規(guī)的可逆軋,但從提高軋制效率和成材率的角度考慮,優(yōu)選采用冷連軋。
52、另外,在本發(fā)明所述的制造方法中,通過采用步驟(4)和步驟(6)的兩次冷軋的冷軋壓下率,既有利于脫碳板形成細(xì)小均勻的再結(jié)晶晶粒,同時(shí)也有利于提高goss晶粒數(shù)量比例。此外,由于冷連軋的軋制效率和成材率均較可逆軋制具有顯著優(yōu)勢,因此本發(fā)明中的總體冷軋效率也得到了顯著提升。
53、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(5)中,中間退火溫度為900~1050℃。
54、在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(5)中,可以控制退火后樣板的總氧含量≤600ppm,c元素含量≥300ppm。這有利于步驟(6)的二次冷連軋穩(wěn)定生產(chǎn),并促進(jìn)形成強(qiáng)的γ織構(gòu),進(jìn)而有利于形成完善的二次再結(jié)晶。
55、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(3)之后步驟(4)之前具有熱軋板退火步驟,熱軋板退火溫度≤1000℃。
56、如上文所述的,本發(fā)明所述的制造方法中,在熱軋后可以不進(jìn)行熱軋退火而直接進(jìn)行冷軋,從而減少了工藝流程,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。但是,在一些實(shí)施方式中,也可以在熱軋步驟后進(jìn)行熱軋退火,但是熱軋板退火溫度需要≤1000℃,這是因?yàn)楫?dāng)最高退火溫度高于1000℃,會導(dǎo)致熱軋板表層晶粒粗大化,不利于后續(xù)步驟(4)的一次冷連軋穩(wěn)定生產(chǎn)。
57、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(7)中,脫碳退火溫度為800~900℃,脫碳退火時(shí)間為80~170s,加熱升溫速度為30~150℃/s。
58、進(jìn)一步地,在本發(fā)明所述的制造方法的步驟(7)中,滲氮處理后的脫碳退火板的氮含量為160~260ppm。
59、在本發(fā)明所述的制造方法中,通過滲氮處理使氮與鋼中原有的鋁結(jié)合,形成細(xì)小彌散的aln、(al,si)n、(al,si,mn)n等質(zhì)點(diǎn)的二次抑制劑。在后續(xù)高溫退火過程中,二次抑制劑與一次抑制劑共同促進(jìn)二次再結(jié)晶過程。
60、本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼相較于現(xiàn)有技術(shù)具有如下所述的優(yōu)點(diǎn)以及有益效果:
61、本發(fā)明所述的高磁感取向硅鋼通過采用兩次冷軋法調(diào)整初次再結(jié)晶組織、織構(gòu)及一次抑制劑析出,以及合適的成分與工藝設(shè)計(jì),可以顯著降低熱軋板退火溫度或甚至取消熱軋板退火,實(shí)現(xiàn)冷連軋法高效生產(chǎn)磁性能優(yōu)異的薄規(guī)格高磁感取向硅鋼。
62、相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明能夠解決帶鋼厚度減薄后抑制劑快速熟化和有效goss晶核數(shù)量不足的難題,有利于改善最終產(chǎn)品的磁性能。因此無需進(jìn)一步減薄熱軋板厚度即可生產(chǎn)薄規(guī)格高磁感取向硅鋼,從而可以避免常規(guī)熱軋產(chǎn)線生產(chǎn)薄規(guī)格熱卷帶來的一系列問題。同時(shí),取消熱軋板退火,實(shí)現(xiàn)冷連軋法高效生產(chǎn)薄規(guī)格高磁感取向硅鋼,可以明顯降低制造成本。
63、此外,本發(fā)明所述的制造方法也同樣具有上述的優(yōu)點(diǎn)以及有益效果。