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1、10申请公布号CN104294022A43申请公布日20150121CN104294022A21申请号201410531655122申请日20141010C21D8/12200601C22C33/04200601C22C38/0420060171申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号72发明人张宁杨平毛卫民74专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫54发明名称一种高磁感薄规格无取向硅钢的制备方法57摘要本发明属于金属材料加工领域，涉及一种高磁感薄规格无取向硅钢及制备方法。选择SI含量（质量百分比）为2832，C为00250045，MN为00503。
2、5，P0008，N0005，S002，余量为FE和不可避免杂质的硅钢铸锭为原材料，铸锭中柱状晶体积百分比为50100。硅钢铸锭经12001350加热后热轧并在11101150常化后，经过含中间退火的两次冷轧法轧至01202MM后脱碳退火，最后在900950进行1020MIN的最终退火。该制备方法通过较易实现的加工工艺，得到磁感B50173T的薄规格无取向硅钢产品。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104294022ACN104294022A1/1页21一种高磁感薄规格无取向硅钢的制备方法，其特征在于采。
3、用质量百分比为2832SI、00250045C、005035MN、P0008、N0005、S002、余量为FE和不可避免杂质的硅钢铸锭作为原始材料，其中铸锭中柱状晶体积百分比为50100，按以下的工艺步骤和技术参数进行制备（1）热轧将铸锭在12001350保温2030MIN后，热轧至142MM；（2）常化将上述的硅钢热轧板在纯N2气氛下进行常化处理，常化温度为11101150，常化时间25MIN；（3）两次冷轧与中间退火将硅钢常化板酸洗去除氧化铁皮后，经含中间退火的两次冷轧法冷轧至01202MM；其中，一次冷轧压下率为7380，二次冷轧压下率为5560，并在纯N2气氛下840860保温36MI。
4、N进行中间退火处理；（4）脱碳退火将冷轧后的硅钢板在840860进行38MIN的脱碳退火处理，保护气氛为2030H28070N2混合气氛，水浴温度为6065；（5）最终退火将脱碳退火后的硅钢板在纯H2气氛下，900950进行1020MIN的最终退火。权利要求书CN104294022A1/4页3一种高磁感薄规格无取向硅钢的制备方法技术领域0001本发明属于金属材料加工领域，涉及一种高磁感薄规格无取向硅钢及制备方法。背景技术0002随着国民经济的快速发展，节能减排成为一个越来越值得关注的问题，低效电机需要被高效电机所取代。无取向硅钢被广泛应用于电机生产，其较低的磁感将使得电机在使用过程中产生较高的。
5、铜损，而铜损占损耗的主体。因此，高磁感的无取向硅钢产品是实现电机高效化的核心。同时，随着变频技术的应用，薄规格无取向硅钢是一个重要的研究发展方向。目前已有的薄规格无取向硅钢制备技术，查询到公开号为CN101269384A一种冷轧无取向硅钢薄带的制造方法、CN102151695A一种冷轧无取向高硅钢薄带的制造方法、CN1326009A加工性能极好的低铁损的非取向电工钢薄板及其制备方法、CN102747291A一种高频低铁损磁性优良的无取向硅钢薄带及生产方法及CN103882299A一种高铝薄规格电工钢及其生产方法等，多涉及到高硅SI45及冶炼成分调整控制等方面的内容，而利用含约3SI的硅钢铸锭作。
6、为原始材料，不对成分做过多控制，即不额外添加某些特定元素的方法相对较少。更重要的是，目前市面上薄规格无取向硅钢产品的磁感通常较低，如20JNEH1500JFE的B50166T，B20AT1500宝钢的B50164T，铁损值P15则分别为255W/KG及248W/KG数据出自JFE电工钢产品手册及宝钢电工钢产品手册。因此，现阶段薄规格无取向硅钢的研究应在控制铁损的同时，致力于提高其磁感。而对于薄规格样品来说，除了磁感主要受织构控制外，磁滞损耗占铁损的主体，也即织构同样通过影响磁滞损耗大幅度影响铁损。因此，织构控制应是能实现薄规格无取向硅钢产品磁性能全面优化的有效手段。发明内容0003本发明的目的。
7、是提供一种高磁感薄规格无取向硅钢及制备方法，使薄规格无取向硅钢产品实现轧向与横向双向磁感、软磁性能明显提升，其工艺控制在工业上较易实现。0004实现本发明目的的技术方案是0005选择一种适合该工艺生产的硅钢成分的铸锭作为原始材料，其成分组成为质量百分比2832SI，00250045C，005035MN，P0008，N0005，S002，余量为FE和不可避免杂质，关键元素的含量及选择原则如下0006SI2832，SI是硅钢中最重要的合金元素，可提高铁的电阻率，降低铁损。但较高的硅含量会使硅钢磁感降低，且加工性能降低；本发明是通过织构控制方法提高约3SI的无取向硅钢的磁感。0007C0025004。
8、5，在普通无取向硅钢生产中，C会造成磁时效，通常需要降低其含量至001以下。但本发明中，C的存在对织构的控制有重要的作用一方面可以碎化热轧组织，减少热轧常化后大的形变线/RD晶粒的不利影响；另一方面C还可以细化再结晶晶粒，脱碳组织中有益的线/RD晶粒易发生簇聚形核及长大合并，说明书CN104294022A2/4页4在细小的初次再结晶基体上可凭尺寸优势长大。同时，工业上脱碳成本较低，不会过多增加工艺成本。0008MN005035，MN可以增加电阻率，改善热轧板组织，与S结合形成MNS减小S的危害。0009其它元素P0008，N0005，S002，S、N将增加产品铁损，P则将引起脆化，均属于不利元。
9、素。其中，S与MN形成MNS粒子，可通过常化处理使其粗化以降低其抑制晶粒长大的作用，因此对其含量的限制无需过于严格。0010本发明的高磁感薄规格无取向硅钢的制备方法是00111热轧将铸锭在12001350保温2030MIN后，热轧至142MM；00122常化将上述的硅钢热轧板在纯N2气氛下进行常化处理，常化温度为11101150，常化时间25MIN；00133两次冷轧与中间退火将硅钢常化板酸洗去除氧化铁皮后，经含中间退火的两次冷轧法冷轧至01202MM。其中，一次冷轧压下率为7380，二次冷轧压下率为5560，并在纯N2气氛下840860保温36MIN进行中间退火处理；00144脱碳退火将冷轧。
10、后的硅钢板在840860进行38MIN的脱碳退火处理，保护气氛为2030H28070N2混合气氛，水浴温度为6065；00155最终退火将脱碳退火后的硅钢板在纯H2气氛下，900950进行1020MIN的最终退火。0016上述的硅钢铸锭初始组织内含有体积百分比为50100的柱状晶，因此初始材料中100面织构较强。经过后续加工处理后，100织构可以部分保留，对产品磁感提升有益。0017上述的硅钢铸锭先经12001350保温2030MIN后进行热轧，得到142MM厚度的热轧板。为了保证终轧温度不会过低，以尽量避免表面质量差等缺陷，若热轧过程中降温过快，可将热轧板在中间道次增加11001200回炉保。
11、温处理。0018上述的硅钢铸锭热轧后需进行常化处理，一方面可以均匀化组织并使晶粒尺寸增加以抑制后续冷轧退火后111面织构；另一方面，因为对原始材料杂质元素S的含量限制不严格，材料中可能存在MNS抑制剂粒子的存在，而常化保温使MNS粒子尺寸增加，降低其抑制作用从而降低其对铁损的影响。常化退火保温后空冷或水淬均可。0019上述的高磁感薄规格无取向硅钢冷轧时，采用含中间退火的二次冷轧法除了利于控制板型，也利于控制织构。一次较高压下率7380冷轧后，中间退火时对磁感有利的线HK0晶粒较易发生剪切带形核。而经中等5560二次冷轧后，随后脱碳退火时线晶粒优先形核长大，并在后续最终退火阶段保持长大优势。若采。
12、用一次轧法，在大于90的压下率冷轧及退火后难以得到强线织构，不利于磁感大幅提升。0020上述的高磁感薄规格无取向硅钢脱碳处理温度为840860，时长38MIN，气氛为2030H28070N2混合气氛，水浴温度为6065。经较长时间脱碳退火后，C的不利影响可以基本消除。0021本发明的有益效果是00221本发明使薄规格无取向硅钢产品轧向与横向双向磁感B50均值达到173T以上，而此厚度市场上其它产品的磁感值低于17T，实现了明显的磁感提升。同时，本发明产品铁说明书CN104294022A3/4页5损达到市场上同类产品相似水平，双向铁损P15均值低于27W/KG。00232本发明通过对工艺的控制实。
13、现织构优化，从而实现薄规格无取向硅钢软磁性能的提升。包括得到较强的线织构，显著提升轧向磁感；利用柱状晶100面织构的部分保留，提升磁感并弥补不同方向磁感差距；抑制对磁感不利的线织构。00243本发明更多的是通过工艺控制实现产品磁性能提升而不是合金化，对原始材料成分的限定范围较宽。C的不利作用可以通过脱碳退火去除，而可能存在的抑制剂MNS粒子等在常化过程发生粗化从而有效降低抑制作用。同时，本发明涉及的生产工艺对设备要求不高，工艺通用性较强。虽然需增加脱碳退火工艺，但工业上较易实现，成本增加有限。具体实施方式0025实施例10026采用硅钢铸锭主要成分为SI28，C0025，MN005，P0005。
14、，S001，N00270005，铸锭中柱状晶体积百分比为50。00281热轧将铸锭在1200保温30MIN后热轧至18MM；00292常化将上述的硅钢热轧板在纯N2气氛下进行常化处理，常化温度为1150，常化时间2MIN，空冷；00303两次冷轧与中间退火将酸洗后的硅钢常化板冷轧至018MM，两段冷轧压下率分别为78与55，并在840保温6MIN进行中间退火处理；00314脱碳退火将018MM硅钢冷轧板在860、20H280N2混合气氛下进行脱碳处理，水浴温度60，脱碳时间3MIN；00325最终退火脱碳退火后的硅钢板在纯H2气氛下，900进行15MIN最终退火得到薄规格无取向硅钢。0033实。
15、施例20034采用硅钢铸锭主要成分为SI3，C0038，MN025，P0006，S0012，N003500035，铸锭中柱状晶体积百分比为75。00361热轧将铸锭在1250保温25MIN后热轧至15MM；00372常化将上述的硅钢热轧板在纯N2气氛下进行常化处理，常化温度为1110，常化时间3MIN，空冷；00383两次冷轧与中间退火将酸洗后的硅钢常化板冷轧至016MM，两段冷轧压下率分别为73与60，并在860保温3MIN进行中间退火处理；00394脱碳退火将016MM硅钢冷轧板在840、25H275N2混合气氛下进行脱碳处理，水浴温度62，脱碳时间5MIN；00405最终退火脱碳退火后的。
16、硅钢片在纯H2气氛下，在925进行10MIN最终退火得到薄规格无取向硅钢。0041实施例30042采用硅钢铸锭主要成分为SI305，C0045，MN01，P0008，S0015，N00044，铸锭中柱状晶体积百分比为100。说明书CN104294022A4/4页600431热轧将铸锭在1320保温30MIN后热轧至2MM，其中3道次后将其在1200回炉保温10MIN；00442常化将上述的硅钢热轧板在纯N2气氛下进行常化处理，常化温度为1120，常化时间5MIN，淬沸水；00453两次冷轧与中间退火将酸洗后的硅钢常化板冷轧至02MM，两段冷轧压下率分别为75与60，并在850保温5MIN进行中。
17、间退火处理；00464脱碳退火将02MM硅钢冷轧板在850、30H270N2混合气氛下进行脱碳处理，水浴温度60，脱碳时间8MIN；00475最终退火脱碳退火后的硅钢板在纯H2气氛下，950进行20MIN最终退火得到薄规格无取向硅钢。0048实施例40049采用硅钢铸锭主要成分为SI32，C0035，MN035，P0005，S002，N00500003，铸锭中柱状晶体积百分比为90。00511热轧将铸锭在1350保温20MIN后热轧至14MM，其中3道次后将其在1100回炉保温10MIN；00522常化将上述的硅钢热轧板在纯N2气氛下进行常化处理，常化温度为1140，常化时间4MIN，淬沸水；00533两次冷轧与中间退火将酸洗后的硅钢常化板冷轧至012MM，两段冷轧压下率分别为80与57，并在850保温5MIN进行中间退火处理；00544脱碳退火将012MM硅钢冷轧板在847、30H270N2混合气氛下进行脱碳处理，水浴温度65，脱碳时间6MIN；00555最终退火脱碳退火后的硅钢板在纯H2气氛下，950进行17MIN最终退火得到薄规格无取向硅钢。0056产品性能以沿轧向与横向的B50及P15均值衡量0057B50TP15W/KG实施例117482638实施例217552589实施例31764245实施例417422489说明书CN104294022A。