專利名稱：無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
冷軋無取向電工鋼因各向異性小，即縱橫磁性優(yōu)良，主要用在旋轉(zhuǎn)裝置的鐵芯制造上。但嚴格來說，因現(xiàn)代常規(guī)方法長工序生產(chǎn)過程中，受特定因素的影響，橫縱向電磁性能仍存在差異，對于現(xiàn)今旋轉(zhuǎn)高效裝置的設(shè)計仍存在一定的影響和制約，如大型旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的周期性的磁路不穩(wěn)定、高頻高速或超臨界速度運行構(gòu)件的磁偏轉(zhuǎn)、偏震等等因素常與電工鋼橫縱磁性差有關(guān)。·冷軋無取向電工鋼隨著主體合金元素不同，如硅元素含量不同，鋼種的機理特性存在差異，如冶煉碳含量控制在O. 01%以下、硅(或硅鋁合計)含量I. 7%以上時，所生產(chǎn)的無取向電工鋼中高牌號鋼種不存在相區(qū)改變，在生產(chǎn)中不加以控制更易造成磁各向差異。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種能消除或減輕無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品各向電磁性能差異的生產(chǎn)方法，以提高產(chǎn)品的適用性。本發(fā)明技術(shù)方案適用于無取向電工鋼中高牌號系列產(chǎn)品的生產(chǎn)，即適用于原始鋼種為單一鐵素體區(qū)設(shè)計的產(chǎn)品，硅(或硅鋁合計)含量I. 7%以上的產(chǎn)品。本發(fā)明主要工藝流程為鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉、連鑄、加熱、熱軋、常化(或預(yù)退火處理)、酸洗、冷軋(含二次冷軋或加平整處理)、堿洗、熱處理(含二次熱處理)、涂層、重卷、包裝。本發(fā)明生產(chǎn)方法的主要技術(shù)特點如下冶煉時嚴格控制鋼種中的有害化學成分，根據(jù)鋼種需求特定加入元素除外，避免有害元素偏析，在整體制造中抑制有利織構(gòu)組分生成，或阻礙晶粒長大；如有害化學成分碳、硫、氧、氮、鈮、釩、鈦、鎳、鋯的含量均控制在O. 005%以下，最佳含量控制在O. 0020%以下。鑄坯等軸晶組織控制在50%以上，最佳目標為60%以上，減少硅鋼鋼種特有的發(fā)達的柱狀晶組織及枝晶組織，防止隨后加工中的縱向變形及粗大條帶組織的產(chǎn)生。熱軋加熱溫度控制在1250°C及以下，避免粗大晶粒組織產(chǎn)生，最佳溫度為1100°C及以下。鑄坯軋制分粗軋及精軋兩種方式粗軋為原始坯厚軋制至15mm以上，在此過程中，最后道次壓下率控制在30% 60%，最佳壓下率為50%，溫度控制在90(Tll80°C，最佳為1000°C以下，目的是破碎加熱粗大晶粒并恢復等軸晶粒；精軋前坯厚為50mm至15mm，溫度開軋控制880°C以上，最佳為950°C以上，末道次壓下率設(shè)定在5%以上，最佳為15%以上，終軋溫度在800°C以上，最佳為880°C，目的為促進鋼帶動態(tài)再結(jié)晶組織的產(chǎn)品。
熱軋后，鋼帶孕育時間大于5秒，最佳時間為20秒以上，促進鋼帶靜態(tài)再結(jié)晶組織的產(chǎn)生，然后進行冷卻及鋼帶卷取，卷取溫度控制在670°C及以上，最佳溫度為730°C以上，同樣是為了促進再結(jié)晶組織生產(chǎn)。可以進行鋼帶常化處理或預(yù)退火處理，處理以生成100%再結(jié)晶組織為目標。冷軋整體壓下率控制在75%以上，最佳為80%以上；第一道次控制在25%以上，最佳為35%以上，目的破碎原始粗大組織。熱處理中快速升溫，升溫速率為5°C /s以上，最佳方式為明火無氧化加熱，控制升溫速率大于15°C /s，目的為增加形核數(shù)量，減少不同晶體結(jié)構(gòu)組織生長差異；如連續(xù)生產(chǎn)應(yīng)控制爐內(nèi)張力在4MPa以下，最佳為I. 6MPa以下，以消弱晶粒滑移向易生成方向轉(zhuǎn)動等，并適用于二次退火處理。重卷生產(chǎn)中以該產(chǎn)品屈服強度指標為參考，低張力運行，最好在保持機組穩(wěn)定運行的微張力下控制，防止用戶使用中性能變化或用戶加工熱處理后橫縱磁性能差異加大，最佳張力控制在16MPa以下。通過此技術(shù)方案，在保留了無取向電工鋼整體電磁性能優(yōu)良的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品縱橫向電磁性能均優(yōu)異，磁性差由8%以下控制到了 4%以下。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例I本發(fā)明實施例電工鋼的化學成分重量百分比為C 0. 002%, Si 2. 35%，Mn :0. 23%，P 0. 012%，S 0. 003%, Als :0. 22%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明實施例提高無取向電工鋼性能的方法包括下列工藝步驟a)冶煉采用轉(zhuǎn)爐冶煉，RH真空精煉處理，并連鑄成鋼坯，連鑄采用電磁攪拌，控制等軸晶組織53% ；b)熱軋及常化處理將鋼坯加熱到1140°C，開軋溫度為1080°C，粗軋最后一道次壓下率45%，終軋溫度為880°C，末道次壓下率18%，鋼帶孕育時間14秒，卷取溫度為820°C;熱軋后經(jīng)常化處理，變形晶粒全部發(fā)生再結(jié)晶；c)冷軋鋼板經(jīng)冷連軋成O. 5mm厚，第一道次控制在28%。鋼板寬度為1020mm ；d)成品退火鋼板冷軋升溫速率11°C /s，連續(xù)生產(chǎn)應(yīng)控制爐內(nèi)張力在2. 3MPa ；e)重卷包裝生產(chǎn)應(yīng)控制爐內(nèi)張力在17MPa ；產(chǎn)品電磁性能:縱向P15 為 2. 41ff/kg, B5000 為 I. 701T ;橫向 P15 為 2. 71ff/kg,B5000為I. 680T，鐵損橫縱向性能差為12. 45%，磁感橫縱向性能差為I. 23%。實施例2本發(fā)明實施例電工鋼的化學成分重量百分比為C :0. 0015%，Si :2. 35%，Mn:
O.23%，P 0. 012%, S 0. 0015%, Als :0. 22%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明實施例提高無取向電工鋼性能的方法包括下列工藝步驟a)冶煉采用轉(zhuǎn)爐冶煉，RH真空精煉處理，并連鑄成鋼坯，連鑄采用電磁攪拌，控制等軸晶組織68% ；b)熱軋及常化處理將鋼坯加熱到1100°C，開軋溫度為1080°C，粗軋最后一道次壓下率50%，終軋溫度為890°C，末道次壓下率18%，鋼帶孕育時間23秒，卷取溫度為820°C;熱軋后經(jīng)常化處理，變形晶粒全部發(fā)生再結(jié)晶；c)冷軋鋼板經(jīng)冷連軋成O. 5mm厚，第一道次控制在37%。鋼板寬度為1020mm ；d)成品退火鋼板冷軋升溫速率23°C /s，連續(xù)生產(chǎn)應(yīng)控制爐內(nèi)張力在I. 4MPa ；
e)重卷包裝生產(chǎn)應(yīng)控制爐內(nèi)張力在12MPa ；產(chǎn)品電磁性能:縱向P15 為 2. 57ff/kg, B5000 為 I. 697T ;橫向 P15 為 2. 64ff/kg,B5000為I. 682T，鐵損橫縱向性能差為2. 7%，磁感橫縱向性能差為O. 7%。
權(quán)利要求
1.一種無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其原始鋼種為單一鐵素體區(qū)設(shè)計，鋼中硅或硅鋁含量> 1.7%，其特征在于冶煉時嚴格控制鋼中的有害化學成分碳、硫、氧、氮、鈮、釩、鈦、鎳、鋯的含量，其含量重量百分比均控制在O. 005%以下；鑄坯等軸晶組織> 50% ;熱軋加熱溫度< 1250°C，粗軋最后道次壓下率控制在30°/Γ60%，溫度控制在90(Tll8(TC，精軋前坯厚為50mm至15mm，開軋溫度> 880°C，末道次壓下率> 5%，終軋溫度> 800°C，軋后孕育時間> 5秒，再冷卻、卷取，卷取溫度彡6700C ;冷軋壓下率>75%，第一道次> 25% ;熱處理爐中升溫速率> 5°C /s ;重卷生產(chǎn)張力控制在20N/mm2以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其特征在于所述冶煉時有害化學成分碳、硫、氧、氮、鈮、釩、鈦、鎳、鋯的含量均控制在O. 0020% 以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其特征在于所述鑄坯等軸晶組織> 60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其特征在于所述熱軋加熱溫度< 1100°C，粗軋最后道次壓下率控制在50%，溫度< 1000°C，精軋開軋溫度> 950°C，末道次壓下率> 15%，終軋溫度> 880°C，軋后孕育時間> 20秒，卷取溫度> 730°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其特征在于所述冷軋壓下率> 80%，第一道次> 35%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其特征在于所述熱處理爐中升溫速率> 15°C /s，爐內(nèi)張力< 4MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其特征在于所述爐內(nèi)張力< 1.6MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其特征在于所述重卷生產(chǎn)中張力控制在16MPa以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無取向電工鋼中高牌號產(chǎn)品提高電磁性能各向同性的生產(chǎn)方法，其原始鋼種為單一鐵素體區(qū)設(shè)計，鋼中硅或硅鋁含量＞1.7%，其特征在于冶煉時將鋼中有害化學成分含量均控制在0.005%以下；鑄坯等軸晶組織＞50%；熱軋加熱溫度≤1250℃，粗軋最后道次壓下率為30%~60%，溫度在900~1180℃，精軋前坯厚為50mm至15mm，開軋溫度＞880℃，末道次壓下率＞5%，終軋溫度＞800℃，軋后孕育時間＞5秒，再冷卻，卷取溫度≥670℃；冷軋壓下率＞75%，第一道次＞25%；熱處理爐中升溫速率＞5℃/s；重卷以低張力運行。本發(fā)明在保留了無取向電工鋼整體電磁性能優(yōu)良的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品縱橫向電磁性能均優(yōu)異，磁性差控制到了4%以下。
文檔編號C21D8/12GK102912104SQ20121040809
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者高振宇, 張智義, 金文旭, 李文權(quán), 朱麗君, 李亞東, 羅理, 張仁波, 陳春梅, 劉文鵬 申請人:鞍鋼股份有限公司