生产含锡非晶粒取向的硅钢板的方法、所得的钢板及其用途技术

技术编号:16047296 阅读:30 留言:0更新日期:2017-08-20 06:34
本发明专利技术涉及一种生产非晶粒取向的Fe‑Si钢板的方法。该方法包括以下步骤:使包含以重量百分比计的C≤0.006、2.0≤Si≤5.0、0.1≤Al≤3.0、0.1≤Mn≤3.0、N≤0.006、0.04≤Sn≤0.2、S≤0.005、P≤0.2、Ti≤0.01、余量为Fe和其他不能避免的杂质的钢组合物熔化;将所述熔体铸造成板坯;对板坯进行再加热;对板坯进行热轧;对经热轧的钢进行卷取;任选地,对经热轧的钢进行退火;冷轧;将经冷轧的钢退火并冷却至室温。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产含锡非晶粒取向的硅钢板的方法、所得的钢板及其用途本专利技术涉及生产表现出磁特性的Fe-Si电工钢板的方法。这种材料例如用于制造用于车辆的电动机的转子和/或定子。赋予Fe-Si钢磁特性是最经济的磁感应源。从化学组成的观点来看,向铁添加硅是增加电阻率的非常常用的方式,因此改善了磁特性,并且同时减小了总的功率损耗。目前共存的用于电气设备的钢的构造的两类为:晶粒取向钢和非晶粒取向钢。非晶粒取向钢具有在所有磁化方向上拥有几乎相等的磁特性的优点。因此,这种材料更适用于需要旋转运动的应用,例如马达或发电机。以下特性用于评估电工钢的就磁特性而言的效率:-磁感应,以特斯拉表示。该感应是在以A/m表示的特定磁场下获得的。磁感应越高越好。-磁芯功率损耗,以W/kg表示,磁芯功率损耗在以特斯拉(T)表示的特定极化下使用以赫兹表示的频率测量。总的损耗越低越好。许多冶金参数可能会影响上述特性,最常见的冶金参数是:合金含量、材料织构、铁素体晶粒尺寸、析出物尺寸及分布、以及材料厚度。自此,从铸造至最终经冷轧的钢退火的热机械处理对于达到目标规格是至关重要的。JP201301837公开了生产电磁钢板的方法,其包括0.0030%或更小的C、2.0-3.5%的Si、0.20-2.5%的Al、0.10-1.0%的Mn和0.03-0.10%的Sn,其中,Si+Al+Sn≤4.5%。对这种钢进行热轧,然后以60-70%的轧制率进行初步冷轧,以生产具有中等厚度的钢板。然后,对钢板进行中间退火,然后以55-70%的轧制率进行二次冷轧,并且进一步在950℃或更高的温度下进行最终退火持续20秒至90秒。这种方法相当消耗能量,并且涉及长的生产路线。JP2008127612涉及非晶粒取向电磁钢板,其具有包括以质量%计的以下化学组成:0.005%或更小的C、2%至4%的Si、1%或更小的Mn、0.2%至2%的Al、0.003%至0.2%的Sn、余量为Fe和不可避免的杂质。厚度为0.1mm至0.3mm的非晶粒取向电磁钢板通过以下步骤制造:在中间退火步骤之前和之后对经热轧的板进行冷轧,随后对板进行再结晶退火。这样的处理路线如同用于不利于生产率的第一种应用的处理路线,这是由于其涉及了长的生产路线。似乎仍需要生产这种FeSi钢的方法,该方法将简化并且更加稳健,而不包括功率损耗和感应性能。根据本专利技术的钢遵循简化的生产路线以达到功率损耗和感应的良好折衷。此外,工具磨损由根据本专利技术的钢来限制。本专利技术的目的在于提供生产经退火经冷轧的非晶粒取向Fe-Si钢板的方法,该方法包括以下顺序步骤:-使包含以重量百分比计的以下元素的钢组合物熔化:C≤0.0062.0≤Si≤5.00.1≤Al≤3.00.1≤Mn≤3.0N≤0.0060.04≤Sn≤0.2S≤0.005P≤0.2Ti≤0.01余量为Fe和不可避免的杂质,-将所述熔体铸造成板坯,-在1050℃与1250℃之间的温度下对所述板坯进行再加热,-用750℃与950℃之间的热轧终止温度对所述板坯进行热轧以获得经热轧的钢带,-在500℃与750℃之间的温度下对所述经热轧的钢带进行卷取,以获得热带-任选地,在650℃与950℃之间的温度下将经热轧的钢带退火持续10秒与48小时之间的时间,-对经热轧的钢带进行冷轧以获得经冷轧的钢板,-将经冷轧的钢板加热至850℃与1150℃之间的均热温度,-将经冷轧的钢板保持在均热温度下持续20秒与100秒之间的时间,-将经冷轧的钢板冷却至室温,以获得经退火经冷轧的钢板。在优选的实施方案中,根据本专利技术的生产非晶粒取向Fe-Si钢板的方法的硅含量使得2.0≤Si≤3.5,甚至更优选地2.2≤Si≤3.3。在优选的实施方案中,根据本专利技术的生产非晶粒取向Fe-Si钢板的方法的铝含量使得:0.2≤Al≤1.5,甚至更优选地0.25≤Al≤1.1。在优选的实施方案中,根据本专利技术的生产非晶粒取向Fe-Si钢板的方法的锰含量使得:0.1≤Mn≤1.0。优选地,根据本专利技术的生产非晶粒取向Fe-Si钢板的方法的锡含量使得:0.07≤Sn≤0.15,甚至更优选地0.11≤Sn≤0.15。在另一优选的实施方案中,根据本专利技术的生产非晶粒取向Fe-Si钢板的方法涉及任选的热带退火使用连续退火线进行。在另一优选的实施方案中,根据本专利技术的生产非晶粒取向Fe-Si钢板的方法包括任选的热带退火使用分批退火进行。在优选的实施方案中,均热温度在900℃与1120℃之间。在另一实施方案中,根据本专利技术的非晶粒取向的经冷轧经退火的钢板被涂覆。本专利技术的另一目的是使用本专利技术的方法获得的非晶粒取向钢。本专利技术的目的还为使用根据本专利技术生产的非晶粒取向钢的高效率工业马达、用于电力生产的发电机、用于电动车辆的马达,以及使用根据本专利技术生产的非晶粒取向钢的用于混合动力车辆的马达。为了达到所期望的特性,根据本专利技术的钢包括以重量百分比计的以下化学组成元素:碳量限制于0.006,且0.006包括在内。该元素可以是有害的,由于碳能够引起钢的老化和/或析出,这将会使磁特性劣化。因此,浓度应限制为低于60ppm(0.006wt%)。Si的最小含量为2.0%,同时Si的最大含量限制为5.0%,且两个端值包括在内。Si在增加钢的电阻率方面起主要作用,因此降低涡流损耗。低于2.0wt%的Si,难以实现低损耗等级的损耗水平。高于5.0wt%的Si,钢变脆并且随后的工业处理变得困难。因此,Si含量为使得:2.0wt%≤Si≤5.0wt%,在优选实施方案中,2.0wt%≤Si≤3.5wt%,甚至更优选地,2.2wt%≤Si≤3.3wt%。铝含量应在0.1%与3.0%之间,且两个端值均包括在内。在电阻率效应方面,该元素以与硅所起作用的方式类似的方式起作用。低于0.1wt%的Al,对电阻率或损耗没有实际影响。高于3.0wt%的Al,钢变脆并且随后的工业处理变得困难。因此,Al含量为使得:0.1wt%≤Al≤3.0wt%,在优选实施方案中,0.2wt%≤Al≤1.5wt%,甚至更优选地,0.25wt%≤Al≤1.1wt%。锰含量应在0.1%与3.0%之间,且两个端值均包括在内。对于电阻率,该元素以与Si或Al所起作用的方式类似的方式起作用:锰增加电阻率,因此降低涡流损耗。另外,Mn有助于使钢硬化,并且可对需要较高机械特性的等级有用。低于0.1wt%的Mn,对电阻率、损耗或机械特性没有实际影响。高于3.0wt%的Mn,将形成例如MnS的硫化物并且可以对磁芯损耗造成不利影响。因此,Mn为使得0.1wt%≤Mn≤3.0wt%,在优选的实施方案中,0.1wt%≤Mn≤1.0wt%。正如碳,氮可以是有害的,由于氮能够导致AIN或TiN析出,这能够使磁特性劣化。游离氮也能够引起老化,这将使磁特性劣化。因此,氮的浓度应限制为60ppm(0.006wt%)。锡是本专利技术的钢的必需元素。锡的含量必须在0.04%与0.2%之间,且两个端值均包括在内。锡对磁特性起着有益的作用,特别是通过织构改善。锡有助于减少最终织构中的(111)成分,并且通过这样做其有助于总体上改善磁特性,并且特别是极化/感应。低于0.04wt%的锡,效果可忽略不计,而高于0.2wt%的锡,钢脆性将成为问题。因此,锡为使得0.04wt本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产经退火经冷轧的非晶粒取向Fe‑Si钢板的方法,所述方法包括以下顺序步骤:‑使包含以下的以重量百分比计的钢组合物熔化:C≤0.0062.0≤Si≤5.00.1≤Al≤3.00.1≤Mn≤3.0N≤0.0060.04≤Sn≤0.2S≤0.005P≤0.2Ti≤0.01余量为Fe和不可避免的杂质,‑将所述熔体铸造成板坯,‑在1050℃与1250℃之间的温度下对所述板坯进行再加热,‑用750℃与950℃之间的热轧终止温度对所述板坯进行热轧以获得经热轧的钢带,‑在500℃与750℃之间的温度下对所述经热轧的钢带进行卷取,‑任选地,在650℃与950℃之间的温度下对所述经热轧的钢带进行退火持续10秒与48小时之间的时间,‑对所述经热轧的钢带进行冷轧以获得经冷轧的钢板,‑将所述经冷轧的钢板加热至850℃与1150℃之间的均热温度,‑将所述经冷轧的钢保持在所述均热温度下持续20秒与100秒之间的时间,‑将所述经冷轧的钢冷却至室温。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.20 IB PCT/IB2014/0021741.生产经退火经冷轧的非晶粒取向Fe-Si钢板的方法,所述方法包括以下顺序步骤:-使包含以下的以重量百分比计的钢组合物熔化:C≤0.0062.0≤Si≤5.00.1≤Al≤3.00.1≤Mn≤3.0N≤0.0060.04≤Sn≤0.2S≤0.005P≤0.2Ti≤0.01余量为Fe和不可避免的杂质,-将所述熔体铸造成板坯,-在1050℃与1250℃之间的温度下对所述板坯进行再加热,-用750℃与950℃之间的热轧终止温度对所述板坯进行热轧以获得经热轧的钢带,-在500℃与750℃之间的温度下对所述经热轧的钢带进行卷取,-任选地,在650℃与950℃之间的温度下对所述经热轧的钢带进行退火持续10秒与48小时之间的时间,-对所述经热轧的钢带进行冷轧以获得经冷轧的钢板,-将所述经冷轧的钢板加热至850℃与1150℃之间的均热温度,-将所述经冷轧的钢保持在所述均热温度下持续20秒与100秒之间的时间,-将所述经冷轧的钢冷却至室温。2.根据权利要求1所述的方法,其中,2.0≤Si≤3.5。3.根据权利要求2所述的方法,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃尔克·勒尼斯汤姆·万德普特西格丽德·雅各布斯瓦希卜·赛卡吕
申请(专利权)人:安赛乐米塔尔公司
类型:发明
国别省市:卢森堡,LU

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