專利名稱：一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)用電工鋼領(lǐng)域，特別涉及一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法。
背景技術(shù)：
高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼主要用于制造大型電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)鐵芯，其磁性的主要特點(diǎn)是鐵損極低。傳統(tǒng)上其制造特點(diǎn)是硅含量在2. 5%以上，再添加0. 2%以上的鋁，以增加鋼中的電阻，從而降低鐵損。再實(shí)施熱軋、常化和冷軋工序，并進(jìn)行最終退火和涂覆絕緣層。為降低鐵損，最終退火溫度要求達(dá)到1000°C以上，甚至1075°C。但是，高溫退火所帶來(lái)的問(wèn)題一是成本高，二是帶鋼表面附著的氧化物被氫氣還原為鐵而堆積在爐輥表面，從而引起爐輥結(jié)瘤。為防止?fàn)t輥結(jié)瘤，延長(zhǎng)爐輥的使用壽命，通常采用改善爐輥材質(zhì)，如使用碳套輥、陶瓷涂層輥以及在高溫區(qū)使用漂浮器等措施，改善爐輥材質(zhì)的辦法實(shí)際上并沒(méi)有得到很好的效果，使用漂浮器的辦法增加了設(shè)備投資，同時(shí)在高溫下漂浮器的使用風(fēng)險(xiǎn)較大。美國(guó)專利No46665;34指出，對(duì)于生產(chǎn)Si含量< 2. 0%,A1含量在0. 10% 0. 20% 之間，Mn含量在1. 0%~ 1. 5%電工鋼時(shí)，向鋼中同時(shí)添加0. 02% 0. 2% Sn和< 0. 005% B，控制B/N比在0. 5 1. 5，可以獲得低鐵損和高磁感的電工鋼。日本專利平3-M250中提到住友金屬公司在生產(chǎn)高Al (0.5%-1.0% )的3% Si 鋼中添加適當(dāng)含量的B，可防止形成內(nèi)氧化層和內(nèi)氮化層，并促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大，同時(shí)可以使磁各向異性減小。中國(guó)專利CN10133620A公開(kāi)了一種高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼及其制造方法，其采用B作為合金化元素，降低了退火溫度，使得退火溫度最低可達(dá)到900°C。但經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，其硅鋼采用900°C退火時(shí)，爐底輥結(jié)瘤確實(shí)可以降低，但其磁學(xué)性能無(wú)法保證，而必須在970°C以上退火才可以，可見(jiàn)其取得了一定的進(jìn)步，使得退火溫度有一定程度的降低，但此時(shí)爐底結(jié)瘤又有升高的趨勢(shì)，因此，該專利對(duì)于這一技術(shù)問(wèn)題的解決是不徹底的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法，以實(shí)現(xiàn)在保證磁性能的前提下，利用較低的退火溫度來(lái)生產(chǎn)高牌號(hào)電工鋼，降低爐底輥結(jié)瘤，避免帶鋼劃傷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成c :0. 015 0. 030，Si :3. 6 4. 2，Mn :0. 1 0. 2，Sn :0. 6 0. 8，Cu :0. 30 0. 60，B 0. 008 0. 015，Bi :0. 04 0. 08，S :0. 005 0. 010，Als :0. 010 0. 015，N 0. 0050 0. 0090，P 0. 010 0. 030，其余為!^e及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經(jīng)爐前檢驗(yàn)成分滿足要求后連鑄成坯；
2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱到1050 1080°C，保溫30 60min，進(jìn)行軋制，保證920°C以上的終軋溫度；經(jīng)多道次軋制，總壓下率為90 95%，軋制成1. 2 1. 5mm 的熱軋板，并在640 660°C進(jìn)行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到900 950°C，保溫 120s 180s，然后以彡10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進(jìn)行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到870 890°C，保溫時(shí)間10 15min，氣氛為75% H2+25%
N2;6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1.通過(guò)在電工鋼中添加Sn、Cu，B、Bi元素，并合理控制其各自含量，使得其各自發(fā)揮其作用并產(chǎn)生協(xié)同效果，其中Sn和Cu有利于控制析出物的形態(tài)和分布，從而影響織構(gòu)； 而添加的B和Bi元素可以大幅度降低高硅含量的電工鋼的退火溫度，僅需870 890°C的退火溫度即可達(dá)到磁感應(yīng)強(qiáng)度B5tl > 1. 7T，鐵損Pu < 2. 7W/kg這樣的磁性能；同時(shí)四種元素與其它的常規(guī)合金化元素共同作用改善了電工鋼的微觀組織，進(jìn)而提高鋼的力學(xué)性能。2.由于降低了退火溫度，使得爐輥結(jié)瘤完全避免，完全避免了帶鋼的劃傷；降低生產(chǎn)的能耗，從而降低生產(chǎn)的成本。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成:C :0. 015，Si 4. 2，Mn :0. 1，Sn :0. 8，Cu :0. 30，B :0. 015，Bi :0. 04，S :0. 010， Als :0. 010, N :0. 0090，P :0. 010，其余為!^e及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經(jīng)爐前檢驗(yàn)成分滿足要求后連鑄成坯；2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱到1050°C，保溫60min，進(jìn)行軋制，保證920°C 以上的終軋溫度；經(jīng)5道次軋制，總壓下率為90%，軋制成1. 5mm的熱軋板，并在640°C進(jìn)行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到900°C，保溫180s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進(jìn)行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到870°C，保溫時(shí)間15min，氣氛為75% H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。實(shí)施例二—種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成:C :0. 030，Si 3. 6，Mn :0. 2，Sn :0. 6，Cu :0. 60，B :0. 008，Bi :0. 08，S :0. 005， Als :0. 015，N :0. 0050，P :0. 030，其余為！^及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經(jīng)爐前檢驗(yàn)成分滿足要求后連鑄成坯；
2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱到1080°C，保溫30min，進(jìn)行軋制，保證920°C 以上的終軋溫度；經(jīng)6道次軋制，總壓下率為95%，軋制成1. 2mm的熱軋板，并在660°C進(jìn)行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到950°C，保溫120s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進(jìn)行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到890°C，保溫時(shí)間lOmin，氣氛為75% H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。實(shí)施例三一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成:C :0. 025，Si 3. 9，Mn :0. 15，Sn :0. 7，Cu :0. 45，B :0. 010，Bi :0. 06，S :0. 008， Als :0. 012，N :0. 007，P :0. 02，其余為！^及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經(jīng)爐前檢驗(yàn)成分滿足要求后連鑄成坯；2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱到1070°C，保溫45min，進(jìn)行軋制，保證920°C 以上的終軋溫度；經(jīng)多道次軋制，總壓下率為93%，軋制成1. 3mm的熱軋板，并在650°C進(jìn)行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到930°C，保溫150s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進(jìn)行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到880°C，保溫時(shí)間13min，氣氛為75% H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法，其特征在于，所述電工鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成:C :0. 015 0. 030，Si :3. 6 4. 2，Mn :0. 1 0. 2，Sn :0. 6 0. 8， Cu 0. 30 0. 60，B 0. 008 0. 015，Bi :0. 04 0. 08，S :0. 005 0. 010，Als :0. 010 0. 015，N 0. 0050 0. 0090，P :0. 010 0. 030，其余為！^e及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經(jīng)爐前檢驗(yàn)成分滿足要求后連鑄成坯；2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱到1050 1080°C，保溫30 60min，進(jìn)行軋制， 保證920°C以上的終軋溫度；經(jīng)多道次軋制，總壓下率為90 95%，軋制成1. 2 1. 5mm的熱軋板，并在640 660°C進(jìn)行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C/s的平均加熱速度升高到900 950°C，保溫120s 180s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進(jìn)行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0.5mm ；5)退火冷軋板升溫到870 890°C，保溫時(shí)間10 15min，氣氛為75%H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于電機(jī)的高硅無(wú)取向電工鋼的制備方法，通過(guò)在電工鋼中添加Sn、Cu，B、Bi元素，并合理控制其各自含量，使得其各自發(fā)揮其作用并產(chǎn)生協(xié)同效果，其中Sn和Cu有利于控制析出物的形態(tài)和分布，從而影響織構(gòu)；而添加的B和Bi元素可以大幅度降低高硅含量的電工鋼的退火溫度，僅需870～890℃的退火溫度即可達(dá)到磁感應(yīng)強(qiáng)度B50＞1.7T，鐵損P1.5＜2.7W/kg這樣的磁性能；同時(shí)四種元素與其它的常規(guī)合金化元素共同作用改善了電工鋼的微觀組織，進(jìn)而提高鋼的力學(xué)性能。由于降低了退火溫度，使得爐輥結(jié)瘤完全避免，完全避免了帶鋼的劃傷；降低生產(chǎn)的能耗，從而降低生產(chǎn)的成本。
文檔編號(hào)C22C38/16GK102383037SQ20111034181
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者沈敬棟 申請(qǐng)人:江蘇昊達(dá)有限責(zé)任公司