一種厚度為0.2mm的冷軋薄帶無取向硅鋼及生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種無取向硅及其生產方法，具體地屬于一種厚度為〇. 2_的冷乳薄 帶無取向硅鋼及生產方法。
【背景技術】
[0002] 無取向硅鋼是制造各種電機不可缺少的磁性材料，是用量最大的一類軟磁合金， 在電力、電子、機械工業中發揮著不可替代的作用。隨著能源日益緊張，節能和環保要求電 機降低損耗。國內外廣泛使用由變頻器控制的高效電機，此類電機工作頻率由50Hz或60 Hz變為1~10kHz甚至更高的頻率，耗電量低而且效率高。在頻率升高的過程中，鐵損中 渦流損耗所占比例迅速提高，導致總鐵損增加。根據鐵損經典公式，提高電阻率和減薄鋼板 厚度成為降低鐵損有效手段。提高電阻率可以從鋼種成分設計考慮，添加適當的合金元素 以達到降低鐵損的目的。
[0003] 冷乳薄帶無取向娃鋼是指成品厚度< 0. 30mm的產品，主要包括0. 30mm、0. 27mm、 0. 20mm、0. 15mm以及極薄帶。隨著鋼帶厚度的減薄，在成品退火過程中則會產生斷帶、表面 質量變差及成材率和生產效率低等問題，生產工藝上帶來困難。
[0004] 經檢索國內外公開發表文獻中，有關于生產冷乳薄帶無取向電工鋼化學成分、工 藝及性能的相關報道。如CN103882211A《冷乳無取向電工鋼薄帶的退火方法》，其要求 的原料成分為：C彡 0· 0030%，Si: 1. 0% ~4. 0%，A1:0· 05% ~2. 0%，Μη:0· 10% ~0· 30%， Ρ< 0. 008%，S< 0. 0015%，Ν< 0. 0020%，其余為Fe和其它不可避免的殘余元素；工藝路線 是常化一冷乳至0. 15~0. 20mm-罩式爐退火一拉伸退火，其中冷乳后鋼板表面噴涂MgO 水溶液；罩式爐采用成卷退火，保護氣氛為H2+N2,在400~500°C下保溫2~10h，之后再 在800~1000°C保溫8~20h的再結晶退火；最后拉伸退火，退火前洗去MgO涂層，進行 500~900°C的消除應力退火。該專利文獻中，由于其冷乳后采用罩式爐退火，該工藝為保 證晶粒均勻，其退火時間要長達10~30h，時間長，生產節奏慢，會致成本較高；且采用罩式 爐工藝，鋼卷邊部板型不能保證，在其后的工序中必須切掉一定寬度，使得成材率降低。
[0005] 中國專利CN103882299A《一種高鋁薄規格電工鋼及其生產方法》，其要求的化學 成分為：C彡 0· 0030%，Si: 1. 5% ~2. 0%，，Μη: 0· 10% ~0· 30%，P彡 0· 008%，S彡 0· 0020%， Ν彡 0· 0025%，Als:L5% ~2. 0%，Ti:彡 0· 001%，Nb、V分別彡 0· 0020%，其余為Fe和其它 不可避免的殘余元素；工藝為冶煉一熱乳一常化一兩次冷乳至0. 2~0. 30_ -成品退火。 其中，連鑄澆注溫度為1560~1590°C，拉速0. 80~1. 3m/min;熱乳加熱溫度最終控制在 1050~1150°C，加熱時間控制在180~240min，開乳溫度彡1000°C，終乳溫度860~900°C， 卷取溫度多680°C;常化溫度為880~1000°C，然后進行兩次冷乳，冷乳采用35~120°C溫 車L，乳至〇. 2~0. 30mm厚，成品退火在連續機組，溫度為850~950°C。本專利文獻缺點是 成分中所用到的Als高達1. 5%~2. 0%，含量很高，在工業化大生產過程中鑄坯表面也易結 疤，極易導致鋼帶成品表面缺陷多等缺陷。

【發明內容】

[0006] 本發明針對現有技術存在的不足，提供一種厚度為〇. 2mm，成品鋼帶的鐵損 Pu/4。。彡12W/kg，B5_彡1. 66T冷乳薄帶無取向硅鋼及生產方法。
[0007] 實現上述目的的措施： 一種厚度為0. 2mm的冷乳薄帶無取向硅鋼，其組分及重量百分比含量為：C< 0. 0030%，Si:3. 0% ~3. 50%，，Μη: 0· 15% ~0· 30%，P彡 0· 008%，S彡 0· 0020%，N彡 0· 0025%，Als: 0. 80%~1. 5%，Nb彡0. 0020%，V彡0. 0020%，其余為Fe及其它不可避免的殘余元素，且同 時滿足（Si+2Als)/Μη彡 26,Si+Als在 3. 9% ~4. 5%。
[0008] 生產一種厚度為0. 2mm的冷乳薄帶無取向娃鋼的方法，其步驟： 1) 冶煉并連鑄成板坯； 2) 將鑄坯加熱至1050~1150°C，保溫時間為60~120min; 3) 進行熱乳，控制精乳終乳溫度在800~900°C; 4) 進行卷取，控制卷取溫度不低于600°C，卷取后的鋼卷即進入保溫坑緩冷至室溫； 5) 進行常化，常化溫度為830~950°C，常化時間為50~150s; 6) 經常規酸洗后進行冷乳，將鋼帶乳至成品厚度0. 20mm; 7) 進行連續退火，控制其退火溫度在890~960 °C，保溫時間為20~180s;并在氫氣 與氮氣的干式混合氣氛中進行，其中氫氣占體積百分比為20%~50% ; 8 )常規進行冷卻、涂層及精整，并待用。
[0009] 本發明中各元素及主要工藝的作用及機理 C，在本發明中為有害元素，其會擴大γ相區從而使相變溫度降低，含量超過0.0030% 時也會產生磁時效導致最終成品鐵損惡化，因此必須控制在< 0. 0030%。
[0010] Si，是降低鐵損的有效元素，它能增加電阻率，降低鐵損；Si含量將會導致鋼帶變 脆進而會給冷加工帶來很大困難，特別是當鋼帶成品厚度較薄時；但Si含量過低，鐵損降 低程序減弱，因此，控制Si含量在3. 0%~3. 50%。
[0011] Als，與Si作用相似，提高電阻率，降低鐵損，同時也可使{100}組分增高和{111} 組分降低，改善磁性值；但Als含量過高時不僅易堵塞中包，且鑄坯表面也易結疤，進而導 致本發明鋼帶表面缺陷增多，因此控制Als含量在0. 80%~1. 5%。
[0012] Mn，可以促使成品中（100)和（110)組分加強，（111)組分減弱，改善磁性能；但Μη 會擴大γ相區，降低成品退火溫度不利于晶粒長大，進而影響鐵損。因此，Μη含量應控制 0. 15% ~0. 30%。
[0013] Ρ，在本發明中為有害元素，其含量過高，特別是在C含量很低情況下，產品脆性變 大，不利于冷乳加工性，因此控制Ρ含量控制在< 〇. 02%。
[0014] S，在本發明中為有害元素，與Μη形成細小MnS，可強烈阻止成品退火時晶粒長大， 因此控制在< 0. 0020%。
[0015] N，在本發明中為有害元素，易與A1形成幼小的A1N質點，抑制晶粒長大，因此控制 在< 0·0025%。
[0016] 11、￥、他，易與(：、~形成11(1〇、￥(1〇及他（1〇，強烈阻止晶粒長大，對 鐵損惡化嚴重，因此同時還要控制Ti、Nb、V分別< 0. 0020%。
[0017]其中，Si+Als的值在3. 9%~4. 5%為最佳，此兩元素均能提高電阻率，降低鐵損， 為保證成品鐵損較低，其值應在3. 9%以上，但Si+Als> 4. 5%則會給加工性帶來不利影響， 同時也會增加鋼帶成品表面缺陷。
[0018] 為進一步保證成品磁性能，以及改善鋼帶加工性，要（Si+2Als) /Μη比值控制在不 低于26。大量試驗證明，當（Si+2Als)/Μη< 26時，成品鐵損偏高，磁感偏低。此時Si或 Als含量降低，電阻率提高程度降低，進而導致成品鐵損升高，惡化磁性。
[0019] 本發明與現有技術相比，成分中各元素含量在大生產中通用性更強，且生產工藝 為連續性工藝，可行性好，生產效率高，同時也能保證成品鋼帶的鐵損Pi.。/4。。彡12W/kg， ^5000^ 1· 66T〇
【具體實施方式】
[0020] 下面對本發明予以詳細描述： 表1為本發明各實施例及對比例的成分取值列表； 表2為本發明各實施例及對比例的主要工藝參數列表及對應磁性能。
[0021] 本發明各實施按照以下步驟生產： 1) 冶煉并連鑄成板坯； 2) 將鑄坯加熱至1050~1150°C，保溫時間為60~120min; 3) 進行熱乳，控制精乳終乳溫度在800~900°C; 4) 進行卷取，控制卷取溫度不低于600°C，卷取后的鋼卷即進入保溫坑緩冷至室溫； 5) 進行常化，常化溫度為830~950°C，常化時間為50~150s; 6) 經常規酸洗后進行冷乳，將鋼帶乳至成品厚度0. 20mm; 7) 進行連續退火，控制其退火溫度在890~960 °C，保溫時間為20~180s;并在氫氣 與氮氣的干式混合氣氛中進行，其中氫氣占體積百分比為20%~50% ; 8 )常規進行冷卻、涂層及精整，并待用。
[0022] 說明：以下表1及表2中的數據并非--對應關系。
[0023] 表1本發明各實施例及對比例的組分取值列表（wt%)
衣2不反明合頭她例次對比例的王安丄乙穸5又列衣次嫩?王酡列衣
由表2可以看出，在滿足本發明技術條件條件時，可以獲得鐵損？1.。/4。。<121/1^，且 磁感B5_多1.66T的冷乳薄帶無取向硅鋼。而當未同時滿足本發明條件時，不能獲得鐵損 Ρι.〇/4。。彡12W/kg，且磁感B5。。。彡1.66T的冷乳薄帶無取向娃鋼。
[0024] 本【具體實施方式】僅為最佳例舉，并非對本發明技術方案的限制性實施。
【主權項】
1. 一種厚度為0.2mm的冷乳薄帶無取向硅鋼，其組分及重量百分比含量為： C 彡 0? 0030%，Si:3. 0% ~3. 50%，，Mn: 0? 15% ~0? 30%，P 彡 0? 008%，S 彡 0? 0020%， N 彡 0.0025%，Als: 0.80% ~L 5%，Nb 彡 0.0020%，V 彡 0.0020%，其余為 Fe 及其它不可避 免的殘余元素，且同時滿足（Si+2Als)/Mn彡26, Si+Als在3. 9%~4. 5%。2. 生產權利要求1所述的一種厚度為0. 2mm的冷乳薄帶無取向娃鋼的方法，其步驟： 1) 冶煉并連鑄成板坯； 2) 將鑄坯加熱至1050~1150°C，保溫時間為60~120min ; 3) 進行熱乳，控制精乳終乳溫度在800~900°C ; 4) 進行卷取，控制卷取溫度不低于600°C，卷取后的鋼卷即進入保溫坑緩冷至室溫； 5) 進行常化，常化溫度為830~950°C，常化時間為50~150s ; 6) 經常規酸洗后進行冷乳，將鋼帶乳至成品厚度0. 20mm ; 7) 進行連續退火，控制其退火溫度在890~960 °C，保溫時間為20~180s ;并在氫氣 與氮氣的干式混合氣氛中進行，其中氫氣占體積百分比為20%~50% ; 8 )常規進行冷卻、涂層及精整，并待用。
【專利摘要】一種厚度為0.2mm的冷軋薄帶無取向硅鋼，其組分及wt%為：C≤0.0030%，Si:3.0%～3.50%，Mn:0.15%～0.30%，P≤0.008%，S≤0.0020%，N≤0.0025%，Als:0.80%～1.5%，Nb≤0.0020%，V≤0.0020%。生產步驟：煉鋼并鑄坯；對鑄坯加熱；熱軋；卷取；常化；經常規酸洗后冷軋；退火；冷卻、涂層及精整。本發明成分中各元素含量在大生產中通用性更強，且生產工藝為連續性工藝，可行性好，生產效率高，同時也能保證成品鋼帶的鐵損P1.0/400≤12W/kg，B5000≥1.66T。
【IPC分類】C21D8/12, C22C38/06, C22C38/12
【公開號】CN105238996
【申請號】CN201510805639
【發明人】李準, 陳圣林, 詹東方, 呂黎, 楊光, 駱忠漢, 李秀龍, 李亞強, 王雄奎, 鄭澤林
【申請人】武漢鋼鐵(集團)公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月20日