【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于高磁感取向硅鋼，具體涉及一種具有優(yōu)良底層和磁性能的低溫高磁感取向硅鋼制備方法。
技術(shù)介紹
1、高磁感取向硅鋼是一種重要的軟磁材料，廣泛應(yīng)用于大型變壓器等輸變電行業(yè)中。高磁感取向硅鋼一般有兩種生產(chǎn)方法：一種生產(chǎn)方法稱為高溫高磁感取向硅鋼制造方法，其抑制劑是通過煉鋼過程中化學(xué)元素的添加就已經(jīng)給定的，為了使抑制劑發(fā)生充分固溶，在軋制之前將鑄坯加熱到1360-1400℃。由于鑄坯加熱溫度過高，容易出現(xiàn)能耗高、成材率低、生產(chǎn)性差等一系列問題，目前主要采用另一種方法生產(chǎn)高磁感取向硅鋼，使鑄坯的加熱溫度低于1200℃，生產(chǎn)性好，抑制劑通過脫碳退火后的滲氮獲得，是一種后天獲得的抑制劑，采用這種方法生產(chǎn)出來的取向硅鋼被稱為低溫高磁感取向硅鋼。
2、低溫高磁感取向硅鋼的制造工藝主要包括：煉鋼、熱軋、酸洗常化、冷軋、脫碳退火、滲氮、涂布氧化鎂隔離劑、高溫退火、涂布絕緣涂層、平整拉伸退火、精整等步驟。低溫取向硅鋼的生產(chǎn)過程中一般需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的脫碳退火，以便將鋼中的c含量降低到30ppm以下，以獲得具有優(yōu)良磁性的取向硅鋼，并且c含量越低，磁性越好。
3、專利cn106755874a提出了一種生產(chǎn)低溫高磁感取向硅鋼的脫碳及滲氮退火方法，通過在線檢測(cè)脫碳板的鐵損p13/50值和滲氮量值來調(diào)節(jié)脫碳退火的溫度、時(shí)間以及滲氮?dú)夥罩械陌睔夂浚云讷@得磁性優(yōu)異的低溫高磁感取向硅鋼。該方法需要通過預(yù)測(cè)脫碳板的磁性從而調(diào)整脫碳滲氮工藝，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的誤差較大，且調(diào)整工藝過程較繁瑣，不適用于現(xiàn)場(chǎng)大生產(chǎn)。
4、專利
5、專利cn102758127a提出了一種具有優(yōu)異磁性能和良好底層的高磁感取向硅鋼生產(chǎn)方法。該方法主要通過特殊的滲氮工藝控制sio2氧化層厚度，通過在滲氮層外形成合適厚度的氧化層及合適比例的sio2，有利于該氧化層在高溫退火時(shí)能更早的形成底層，并解決滲氮后板內(nèi)氮穩(wěn)定性的問題，從而獲得優(yōu)良底層。但是該方法對(duì)于爐況的控制精度要求較高，一旦爐況波動(dòng)很容易造成氧化層中形成不良，進(jìn)而產(chǎn)生底層缺陷。
6、專利cn109136503a公開的低溫高磁感取向硅鋼的制備方法中，在脫碳退火工序中通過采用快速加熱技術(shù)、根據(jù)升溫速率計(jì)算脫碳退火時(shí)間，脫碳退火過程包括加熱段和均熱段，加熱段控制鋼帶的升溫速率ν為150℃/s～1500℃/s，且升溫到700℃至均熱段溫度之間；均熱段溫度為825～845℃，控制低溫高磁感取向硅鋼初次結(jié)晶的尺寸大小和均一程度，進(jìn)而提高產(chǎn)品的磁性能。該方法主要通過控制初次晶粒的尺寸提高產(chǎn)品磁性能，然而脫碳退火加熱段的升溫速率過快，現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備難以滿足，生產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
7、專利cn110218853a提出了一種制備低溫高磁感取向硅鋼的工藝方法。在冷軋板脫碳退火初期開始初次再結(jié)晶的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行滲氮，并通過對(duì)不同板厚控制氮含量和脫碳過程中內(nèi)氧化層形成來減少氮的逃逸有助于形成穩(wěn)定的氮化物析出相。該方法控制滲氮脫碳后的初次再結(jié)晶晶粒尺寸，增加了高斯晶核數(shù)量，減少成品晶粒尺寸，獲得了改善產(chǎn)品鐵損、提高磁性穩(wěn)定性和節(jié)能降耗的有益效果。然而該工藝采用先滲氮后脫碳工藝，不符合現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的工藝條件，難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)。
8、專利cn102517592a提出了一種高磁感取向硅鋼帶滲氮處理方法。該方法采用脫碳退火后進(jìn)行一次性滲氮和均勻化處理，保證滲氮形成的亞穩(wěn)態(tài)氮化物及時(shí)向鋼帶內(nèi)部擴(kuò)散，同時(shí)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的aln，從而保證后續(xù)高溫退火時(shí)抑制劑的穩(wěn)定，獲得穩(wěn)定的磁性能。該方法主要是為了獲得穩(wěn)定的aln抑制劑，保證二次再結(jié)晶的穩(wěn)定性，從而獲得鋼板最終磁性的穩(wěn)定。在保證底層質(zhì)量方面，主要是通過滲氮后的均勻化處理修補(bǔ)因滲氮可能對(duì)脫碳后氧化層產(chǎn)生的破壞，避免氧化層過薄，造成底層脫落。但在該方法下，易造成氧化層過厚，在后續(xù)高溫退火過程容易造成殘余的sio2分解，放出氣體，破壞底層。
9、如何有效調(diào)控復(fù)雜的脫碳過程，以達(dá)到對(duì)于不同碳含量成分的鋼板都可較好的降低c含量，獲得優(yōu)良的底層，獲得優(yōu)異的鋼板磁性能是有重要意義的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種具有優(yōu)良底層和磁性能的低溫高磁感取向硅鋼制備方法，將取向硅鋼的c含量控制在15ppm以下，同時(shí)可控制脫碳過程鋼板表面氧化膜形成的厚度及均勻性，獲得了一種具有優(yōu)良底層和磁性能的低溫高磁感取向硅鋼。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、提供一種具有優(yōu)良底層和磁性能的低溫高磁感取向硅鋼制備方法，包括以下步驟：鋼水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉、鑄坯加熱、熱軋、酸洗常化及冷軋后，進(jìn)行脫碳退火、滲氮退火，然后涂覆高溫退火隔離劑、高溫退火，最后涂覆絕緣層并進(jìn)行拉伸平整退火；其中：
4、鑄坯中c含量為400-800ppm；
5、脫碳退火分為加熱段和均熱段：
6、加熱段控制鋼帶的升溫速率為v，加熱到脫碳退火均熱段溫度；加熱段鋼帶的升溫速率v與鑄坯中c含量[c]存在如下關(guān)系式：
7、e[c]/200≤v≤e[c]/150關(guān)系式1
8、加熱段的氣氛分壓與鑄坯中c含量[c]存在如下關(guān)系式：
9、
10、c擴(kuò)散是脫碳反應(yīng)速度的控制因素，本專利技術(shù)根據(jù)取向硅鋼冶煉后的含c量針對(duì)性調(diào)整脫碳退火加熱段的升溫速率和加熱段的氣氛分壓有利于根據(jù)沿厚度方向的c擴(kuò)散速度調(diào)控脫碳反應(yīng)和氧化反應(yīng)，一方面能保證脫碳反應(yīng)的順利進(jìn)行，一方面能控制脫碳初期鋼板表面氧化膜的形成，保證后續(xù)取向硅鋼底層的形成。
11、加熱段隨著溫度的升高，鋼帶中的c沿厚度方向擴(kuò)散到表面，逐步發(fā)生脫碳反應(yīng)；同時(shí)隨著溫度的升高氣氛中的o往鋼內(nèi)部擴(kuò)散，硅鋼內(nèi)部si往鋼帶表面擴(kuò)散，逐步發(fā)生氧化反應(yīng)，在鋼帶表面形成表層為fe2sio4，內(nèi)層為sio2的內(nèi)氧化層，進(jìn)一步地在后續(xù)涂覆高溫退火隔離劑、高溫退火階段，氧化層中sio2與退火隔離劑中的氧化鎂發(fā)生2mgo+sio2→mg2sio4反應(yīng)，形成鎂橄欖石或玻璃膜底層。脫碳過程形成的氧化層對(duì)后續(xù)底層的形成具有重要影響，氧化層過薄或者形成不均勻?qū)?dǎo)致底層形成不良，最終造成成品鋼板的附著性不良，同時(shí)也影響鋼板磁性能。
12、c含量相對(duì)較高，升溫速率應(yīng)越快，有利于提高c的擴(kuò)散速度，加快脫碳反應(yīng)。加熱段鋼帶升溫速率的調(diào)控根據(jù)鑄坯c含量進(jìn)行調(diào)控，調(diào)控加熱段鋼帶升溫速率在一定區(qū)間范圍，通過控本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種具有優(yōu)良底層和磁性能的低溫高磁感取向硅鋼制備方法，其特征在于，包括以下步驟：鋼水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉、鑄坯加熱、熱軋、酸洗常化及冷軋后，進(jìn)行脫碳退火、滲氮退火，然后涂覆高溫退火隔離劑、高溫退火，最后涂覆絕緣層并進(jìn)行拉伸平整退火；其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，鑄坯加熱到1100-1250℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，冷軋后最終的鋼板厚度在0.21-0.30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，脫碳退火后進(jìn)行滲氮，滲氮溫度830-930℃，控制滲氮后鋼板含氮量在120-200ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，按常規(guī)方式涂布以氧化鎂為主要成分的退火隔離劑，進(jìn)行高溫退火，高溫退火后涂布絕緣涂層并進(jìn)行平整拉伸退火。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，鑄坯成分重量百分比：C:0.04％-0.08％，Si:3.14％-3.4％，Mn:0.06％-0.12％，S:0.02％-0.03％，Als：0.02％-0.03％，N：0.006％-0.01
7.一種權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法制備所得具有優(yōu)良底層和磁性能的低溫高磁感取向硅鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低溫高磁感取向硅鋼，其特征在于，所述低溫高磁感取向硅鋼的C含量控制在15ppm以下；附著性達(dá)到C級(jí)以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低溫高磁感取向硅鋼，其特征在于，所述低溫高磁感取向硅鋼的磁感B8為1.916-1.925T。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有優(yōu)良底層和磁性能的低溫高磁感取向硅鋼制備方法，其特征在于，包括以下步驟：鋼水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉、鑄坯加熱、熱軋、酸洗常化及冷軋后，進(jìn)行脫碳退火、滲氮退火，然后涂覆高溫退火隔離劑、高溫退火，最后涂覆絕緣層并進(jìn)行拉伸平整退火；其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，鑄坯加熱到1100-1250℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，冷軋后最終的鋼板厚度在0.21-0.30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，脫碳退火后進(jìn)行滲氮，滲氮溫度830-930℃，控制滲氮后鋼板含氮量在120-200ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，按常規(guī)方式涂布以氧化鎂為主要成分的退火隔離劑，進(jìn)行高溫退火，高...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊澤民，周義來，秦川江，彭小倩，余航，范剛強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶望變電氣集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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