一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法技術

本發明專利技術主要屬于金屬材料制備加工領域，具體涉及一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法。所述方法首先以隨爐加熱后的高硅電工鋼鑄坯為原料，制備獲得高硅電工鋼板坯，然后將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋，獲得高硅電工鋼溫軋帶材，對所述高硅電工鋼溫軋帶材進行低溫退火及冷軋，制備獲得高硅電工鋼薄帶。本發明專利技術提供一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，采用逐步降溫溫軋，可實現在不影響累積最大溫軋變形量的同時，降低軋制溫度，獲得更好的韌化增塑效果；溫軋之后，在合適的條件下進行退火，有效降低高硅電工鋼溫軋帶材邊部殘余拉應力的同時避免了有序結構恢復提高冷軋成材率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術主要屬于金屬材料制備加工領域，具體涉及一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法。
技術介紹
Fe-Si合金又稱電工鋼，被廣泛用于制造發電機、電動機、變壓器和儀器儀表的鐵芯或轉子，是電力、電訊、軍工和車輛工程等領域的重要軟磁材料。隨著Si含量的增加，電工鋼的軟磁性能提高，Si含量為6.5wt%的高硅電工鋼具有飽和磁致伸縮系數幾乎為零、最大磁導率達到最高、磁損耗大幅度降低等優異的軟磁性能。然而，隨著硅含量的增加，電工鋼的室溫脆性增加，當Si含量大于4.5wt%時，難以采用常規的鑄造-軋制工藝生產滿足使用要求的薄帶，從而制約了高硅電工鋼的應用和發展。長期以來，國內外研究者致力于開發各種特殊的高硅電工鋼帶材制備加工技術，如化學氣相沉積法（CVD法）、快速凝固法和粉末壓延法等，其中，但僅有CVD法實現了工業化生產，但CVD法仍存在工藝復雜、生產周期長、環境負擔重等不足。與上述方法相比，軋制法生產帶材具有工藝簡單、成本低和能耗小等優點，開發高硅電工鋼帶材軋制生產工藝仍然是該研究的重點發展方向。以往的研究表明，溫軋是高硅電工鋼軋制成形的關鍵工序之一，大變形溫軋可有效破壞合金的B2和D03等有序結構，起到韌化增塑的效果，有利于后續冷軋成形或進行其他塑性加工。溫軋溫度越低、軋制變形量越大，韌化增塑效果越顯著。但隨著溫軋溫度降低，往往導致變形抗力增大，累積最大軋制變形量下降，軋制邊裂程度增加等問題。另一方面，大變形量溫軋導致高硅電工鋼帶材邊部產生較大的殘余拉應力，是導致后續冷軋邊裂的重要因素。退火是消除或降低軋制帶材殘余應力有效方法之一。但是，如果退火的條件不合適，很可能導致通過溫軋變形而獲得的低有序度帶材發生有序結構的恢復，從而降低高硅電工鋼的后續冷軋加工性能。
技術實現思路
針對上述存在的問題，本專利技術提供一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，所述方法采用逐步降溫溫軋，所述逐步降溫溫軋可實現在不影響累積最大溫軋變形量的同時，降低軋制溫度，獲得更好的韌化增塑效果；溫軋之后，將溫軋獲得的帶材在合適的條件下進行退火，有效降低高硅電工鋼溫軋帶材邊部殘余拉應力，同時盡量避免了有序結構恢復，大幅度改善后續冷軋加工性能，提高冷軋成材率。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，所述方法首先以隨爐加熱后的高硅電工鋼鑄坯為原料，制備獲得高硅電工鋼板坯，然后將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋，獲得高硅電工鋼溫軋帶材，對所述高硅電工鋼溫軋帶材進行低溫退火及冷軋，制備獲得高硅電工鋼薄帶。進一步地，將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋具體為將所述高硅電工鋼板坯在2-7個不同的溫度水平下進行溫軋，并所述2-7個不同的溫度水平的溫度值逐步降低。進一步地，所述方法包括高硅電工鋼板坯的制備、逐步降溫溫軋、低溫退火以及冷軋步驟。進一步地，所述方法具體包括以下步驟：（1）高硅電工鋼板坯的制備：首先將真空熔煉的高硅電工鋼鑄坯隨爐加熱至1100-1200℃，然后將所述高硅電工鋼鑄坯鍛造制備獲得厚度為15-40mm的高硅電工鋼板坯或將所述高硅電工鋼鑄坯熱軋制備獲得厚度為5-20mm的高硅電工鋼板坯；（2）逐步降溫溫軋：將步驟（1）制備獲得的所述高硅電工鋼板坯依次在2-7個不同的溫度水平下進行溫軋，并所述2-7個不同的溫度水平的溫度逐步降低，溫軋獲得厚度為0.35-1.0mm的高硅電工鋼溫軋帶材；（3）低溫退火：將（2）制備獲得的所述高硅電工鋼溫軋帶材進行退火處理，退火處理的條件為：退火溫度300-400℃，保溫時間0.5-5小時，然后隨爐冷卻，得到退火后高硅電工鋼溫軋帶材；（4）冷軋：將步驟（3）得到的所述退火后高硅電工鋼溫軋帶材進行酸洗，獲得去除氧化層的高硅電工鋼溫軋帶材，將所述去除氧化層的高硅電工鋼溫軋帶材在室溫條下進行冷軋，軋制道次變形量為10-40%，得到厚度為0.1-0.5mm的高硅電工鋼冷軋薄帶。進一步地，步驟（1）中所述高硅電工鋼板坯的制備方法為：將真空熔煉的高硅電工鋼鑄坯通過切取獲得厚為9mm、寬為95mm的板坯，將所述板坯放入內腔厚為10mm、寬為100mm的方形高純石英鑄型中，利用高頻感應器加熱，加熱溫度在1460-1500℃，加熱至所述板坯熔化，冷卻方式采用移出鑄型水冷，所述鑄型移出速度為2mm/min，定向凝固過程中采用氬氣保護，制備獲得厚度為5-20mm的高硅電工鋼板坯。進一步地，步驟（2）中逐步降溫溫軋的條件為：在每個所述溫度水平下進行溫軋的軋制道次的次數至少為1次，每個所述軋制道次的道次變形量為10-30%，并在每個所述溫度水平下進行溫軋時，不同軋制道次之間的軋制溫度相同；在第一個溫度水平下進行溫軋的軋制溫度為500-700℃，在最后一個溫度水平下進行溫軋的軋制溫度為200-400℃，任意相鄰的兩個溫度水平之間的軋制溫度差為50-300℃。進一步地，所述高硅電工鋼鑄坯包括以下重量百分比的組分：硅4.5-6.8wt%，硼為0.001-0.05wt%，余量為鐵和不可避免的雜質元素。進一步地，制備獲得的所述高硅電工鋼薄帶的厚度為0.1-0.5mm。本專利技術的有益技術效果：（1）利用本專利技術所提供的方法所生產的高硅電工鋼冷軋薄帶，表面光亮且平整；（2）本專利技術所提供的方法中，逐步降溫溫軋步驟，可使累積變形量增加的同時逐漸降低軋制溫度，相比恒溫溫軋更能有效降低高硅電工鋼的有序度，利于后續冷軋變形；（3）溫軋后低溫退火處理在避免溫軋無序化結構發生有序恢復的基礎上降低或消除帶材殘余應力，有效減輕后續冷軋邊裂，提高冷軋成材率。附圖說明圖1為本專利技術一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法的步驟流程圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。相反，本專利技術涵蓋任何由權利要求定義的在本專利技術的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本專利技術有更好的了解，在下文對本專利技術的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本專利技術。實施例1如圖1所示，一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，所述方法首先以隨爐加熱后的高硅電工鋼鑄坯為原料，制備獲得高硅電工鋼板坯，然后將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋，獲得高硅電工鋼溫軋帶材，對所述高硅電工鋼溫軋帶材進行低溫退火及冷軋，制備獲得高硅電工鋼薄帶；制備獲得的所述高硅電工鋼薄帶的厚度為0.1-0.5mm；所述高硅電工鋼鑄坯包括以下重量百分比的組分：硅4.5-6.8wt%，硼為0.001-0.05wt%，余量為鐵和不可避免的雜質元素。將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋為將所述高硅電工鋼板坯在2-7個不同的溫度水平下進行溫軋，并所述2-7個不同的溫度水平的溫度值逐步降低。所述方法包括高硅電工鋼板坯的制備、逐步降溫溫軋、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，其特征在于，所述方法首先以隨爐加熱后的高硅電工鋼鑄坯為原料，制備獲得高硅電工鋼板坯，然后將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋，獲得高硅電工鋼溫軋帶材，對所述高硅電工鋼溫軋帶材進行低溫退火及冷軋，制備獲得高硅電工鋼薄帶。

【技術特征摘要】
1.一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，其特征在于，所述方法首先以隨爐加熱后的高硅電工鋼鑄坯為原料，制備獲得高硅電工鋼板坯，然后將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋，獲得高硅電工鋼溫軋帶材，對所述高硅電工鋼溫軋帶材進行低溫退火及冷軋，制備獲得高硅電工鋼薄帶。
2.根據權利要求1所述一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，其特征在于，將所述高硅電工鋼板坯進行逐步降溫溫軋具體為將所述高硅電工鋼板坯在2-7個不同的溫度水平下進行溫軋，并所述2-7個不同的溫度水平的溫度值逐步降低。
3.根據權利要求1所述一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，其特征在于，所述方法包括高硅電工鋼板坯的制備、逐步降溫溫軋、低溫退火以及冷軋步驟。
4.根據權利要求3所述一種高硅電工鋼薄帶的軋制制備方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：
（1）高硅電工鋼板坯的制備：首先將真空熔煉的高硅電工鋼鑄坯隨爐加熱至1100-1200℃，然后將所述高硅電工鋼鑄坯鍛造制備獲得厚度為15-40mm的高硅電工鋼板坯或將所述高硅電工鋼鑄坯熱軋制備獲得厚度為5-20mm的高硅電工鋼板坯；
（2）逐步降溫溫軋：將步驟（1）制備獲得的所述高硅電工鋼板坯依次在2-7個不同的溫度水平下進行溫軋，并所述2-7個不同的溫度水平的溫度逐步降低，溫軋獲得厚度為0.35-1.0mm的高硅電工鋼溫軋帶材；
（3）低溫退火：將（2）制備獲得的所述高硅電工鋼溫軋帶材進行退火處理，退火處理的條件為：退火溫度300-400℃，保溫時間0.5-5小時，然后隨爐冷卻，得到退火后高硅電工鋼溫軋帶材；
（4）冷軋：將步驟（3）得到的所述退火后高硅電工鋼溫軋帶材進行酸洗，獲得去除氧化層...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張志豪，莫遠科，謝建新，潘洪江，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：北京;11