钢板晶粒的取向方法、相应装置及实施所述方法或装置的设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种强化连续钢板(1)的晶粒的取向的方法，特别是用于制造电工钢板，所述方法涉及在钢板(1)沿其长度方向移动期间，在钢板(1)在约750℃和约900℃之间的温度下移动的拉伸区域(1d)中纵向拉伸钢板(1)。本发明专利技术还涉及一种用于实施所述方法的装置，其中通过两个拉紧块(41,42)进行拉伸，所述拉紧块(41、42)包含用于移动和引导钢板(1)的牵引辊。本发明专利技术还涉及一种用于生产电工钢板的设备，其包括包含轧机的生产线，并且在所述轧机的下游实施所述方法和所述装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板晶粒的取向方法、相应装置及实施所述方法或装置的设备
本专利技术涉及用于电工应用的钢的制造领域，例如，尽管是非限制性的，用于制备用于变压器的磁路。本专利技术更具体地涉及一种能够在磁板制造工艺中强化钢板中晶粒的取向的方法，以及能够实施该方法的装置。本专利技术还涉及实施该方法和该装置制备磁板的设备。现有技术诸如变压器的电机的效率会因所述机器的磁路中的磁损耗而显著降低。因此，优化效率意味着需要制造能够尽可能限制这些电路可能产生的损耗的磁路。为此，已知的做法是制备堆叠板层合体的磁轭或场框。与被制成单件的实心部件相比，堆叠板层合体可以降低与涡流的存在相关的损耗。为了同样的目的，所述板层合体通常由含硅的钢制成，其晶粒，即其冶金结构的元素，被取向(GO型钢)。这种钢板被称为“磁钢”或“电钢”。一般来讲，用于电工应用的磁板的制备通常都使得其在主方向，通常被称为Goss方向的轧制方向上传导磁通量。图1和图2分别描绘了钢板的样品1x、1y，其晶粒以矩形棱镜2a、2b、2c、2d、2e、2f的示意形式示出。图1的样品1x包含彼此随机取向的晶粒2a、2b、2c，这意味着它们各自的面在空间上相对于方向3随机取向。此时，样品1x是其晶粒非取向的板(钢NGO型)。在图2的样品1y中，晶粒2d、2e、2f以与方向3基本相同的取向方向排列，所述方向3是例如轧制方向，即对板材进行拉伸操作的方向。图3描绘了晶粒取向(GO)钢板的样品1z的晶体结构，示出了位于平行于板材主面的平面中的晶粒。它显示了尺寸较大且其主要取向方向基本平行于方向3例如轧制方向的晶粒2g、2h。通常，电钢含有3.5％的硅，而传统的碳钢含有约0.3-0.6％的硅。电硅钢的制造通常旨在获得初级晶粒的最高可能的尺寸，例如在GO型钢的情况下为5-15μm，在NGO型钢的情况下，或者在晶粒是半取向的钢的情况下，为20-200μm。它还旨在获得大尺寸的二次晶粒，对于CRGO型(冷轧晶粒取向)的钢，通常为1-5mm，或者对于诸如HiB型钢的高质量电钢，甚至为5-30mm。通常需要实现GO钢中晶粒的平均取向，对于二次晶粒，相对于Goss方向的取向偏差为±2°，对于一次晶粒，取向偏差为±1.5°，相对于Goss方向，一次晶粒角度不超过10°。有现有技术至少知道两种主要的制造晶粒取向磁钢的方法：“热”法和“冷”法。所述“热”法包括通过将其加热至1300-1400℃的温度而将可抑制晶粒在不希望的取向上生长的抑制剂溶解在板材中。然后在热轧机中实现细晶粒的形成，之后通常通过脱碳退火操作进行冷轧，以获得在所述板材的表面上沉积氧化镁(主要)的初级晶粒。在钟式炉型的炉内退火至约1200℃的过程中，预先得到优先方向上的晶粒生长。所述“冷”法包括通过将其加热至约1200℃的温度而将可抑制晶粒在不希望的取向上生长的抑制剂部分地溶解在板材中。在热轧和冷轧机中进行细晶粒的析出和晶粒的取向，然后进行退火、氮化和MgO(主要)沉积。在钟形炉型的炉中在1000-1200℃退火过程中进行优先方向上的晶粒生长以获得二次晶粒。晶粒的大小并不是全部；重要的是它们在Goss方向上取向。该取向可导致磁通密度的增加，与晶粒不取向的钢相比，所述增加可高达30％。通常，Goss方向平行于板材的平面，并且可以对应于轧制方向。可以看出，根据上述方法的晶粒取向磁板的制造需要一系列热和机械操作。这种方法中的制造步骤包括储存和处理板材以将其从一个工作站传送到另一个工作站的中间操作，所述热和机械操作通常分开执行。每个相应的处理和处理操作都需要时间，并且需要设置足够精确的生产组织，以确保在所需时间内设备可用。上述方法的另一个缺点是它们会导致不精确的晶粒取向，所述取向相对于轧制方向可以变化约±10°。US3130088描述了用于金属条热平整化的技术方案。使所述条交替通过其的具有有限直径的整平辊放置在炉中。这些小直径的整平辊通过在板材的表面进行弯曲而产生伸长，从而产生条材在横向上的应力均一性，而且作为次要问题，通过纯牵引力使该板材伸长，这受到表面上已经产生的形变的限制。所获得的总伸长率受到限制，最多可达3％。该方法产生板材厚度伸长的异质性和晶粒取向上的异质性。此外，US3130088描述了使用夹送辊在炉子的入口和出口处拉紧条材。由于该条材与夹送辊之间的接触面积非常小，因此可通过该装置传递到所述条材的牵引力受到限制。因此，为了获得高水平的牵引力，需要非常高的夹送辊压力，这会使条材破碎并因此而产生不期望的厚度变化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出能够减轻上述全部或部分缺点的装置和方法，特别是可以强化晶粒取向的钢板中的晶粒取向并在所述取向上伸长这些晶粒，同时减少为获得这种晶粒取向所需的操作总数的装置和方法。本专利技术的目的是提出能够减轻上述全部或部分缺点的装置，特别是可以提高硅钢板的晶粒的取向精度，同时减少为获得这种晶粒取向所需的操作总数的装置。本专利技术的另一个目的是提出可以降低现有技术已知方法中使用的退火温度水平和/或抑制剂的个数和用量的装置和方法。为此，本专利技术提出了用于改变或强化钢板，优选晶粒取向的钢板的晶粒取向的方法，并在连续热处理炉中进行钢板退火的操作期间在所述取向方向上拉长这些晶粒，该操作可特别用于制造磁性钢板，该方法包括：-在钢板的长度方向上移动钢板的步骤，期间，在此期间在炉中移动所述钢板，-将钢板的拉伸区域保持在750-900℃之间的设定温度的步骤，-在拉伸区域中纵向拉伸钢板的步骤。优选地，根据本专利技术的方法不包括钢板的表面弯曲拉伸。与根据现有技术的轧制方法相比，在这样的温度下进行钢板拉伸使得可以拉长晶粒，并提高相对于板材的行进方向(也是轧制或Goss方向)晶粒的取向精度。图9给出了这种拉伸所得结果的一个实例，其给出了长度分别为Lg1、Lg2和相对于轧制方向3取向角度分别为θ1、θ2的两个晶粒g1、g2。晶粒g2是通过实施根据本专利技术的方法由晶粒g1得到的。可以看出，在根据本专利技术进行拉伸后，晶粒的长度Lg2和角度θ2为Lg2>Lg1和θ2<θ1。根据下表中所给出的实例，申请人公司已经计算出，根据本专利技术的这种拉伸可以减小晶粒相对于轧制方向所形成的平均角度θ。该表给出了以钢板在轧制方向上的拉伸和晶粒的初始倾斜度为函数计算所得的晶粒角度θ。上表示出了根据本专利技术方法的板材拉伸步骤可允许晶粒的原始取向角(即，在根据本专利技术方法的所述温度下拉伸板材之前的角度)在Goss方向拉直约0.05-1.8°。同样，下表给出了通过实施本专利技术的晶粒长度L的百分比伸长率，以钢板的拉伸和初始晶粒倾斜为函数计算得到。上表显示，根据本专利技术方法的板材拉伸步骤可允许初始晶粒长度，即在根据本专利技术方法的所述温度下拉伸板材前的长度，在Goss方向上整体上被拉长约3-10％。相对于平均方向，晶粒取向精度的提高导致钢的磁性能的提高，特别是其磁导率。申请人认为对于中等晶粒角度(5-10°)，铁损耗降低可高达38％，而对于较小的角度(0.5-4°)，其仅为7％。因此，根据本专利技术的方法使得可以在板材的轧制方向上并在其整个厚度上生长晶粒，同时改善晶粒相对于该轧制方向所形成的角度，从而通过减少铁损耗，改善电钢在其厚度上的磁导率。此外，可以看出，根据本专利技术的方法有利地结合了机械和热操作，使得可以限本文档来自技高网...

【技术保护点】
在连续加热处理炉(9)中在钢板(1)退火操作期间强化晶粒取向的钢板(1)的晶粒取向的方法，该操作特别用于制造磁性钢板，其特征在于所述方法包括：‑在其长度方向上移动钢板(1)的步骤，在此期间在炉(9)中移动所述钢板(1)，‑将钢板(1)的拉伸区域(1d、1e)保持在750‑900℃的设定温度下的步骤，‑在拉伸区域(1d、1e)中纵向拉伸钢板(1)的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.29 FR 14603851.在连续加热处理炉(9)中在钢板(1)退火操作期间强化晶粒取向的钢板(1)的晶粒取向的方法，该操作特别用于制造磁性钢板，其特征在于所述方法包括：-在其长度方向上移动钢板(1)的步骤，在此期间在炉(9)中移动所述钢板(1)，-将钢板(1)的拉伸区域(1d、1e)保持在750-900℃的设定温度下的步骤，-在拉伸区域(1d、1e)中纵向拉伸钢板(1)的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了拉伸所述钢板(1)，使其与位于炉(9)中的两个电动拉紧块(41、42)驱动接合，所述拉紧块(41、42)位于所述拉伸区域(1d、1e)的各侧上，并在所述拉伸区域(1d、1e)的上游和下游分别限定所述钢板(1)的两个不同的行进速度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述拉伸步骤后，所述钢板(1)被连续地递送到氮化步骤。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述拉伸步骤期间对所述钢板(1)施加的伸长程度小于或等于10％。5.实施根据权利要求1-4中任一项所述方法的装置，其包括牵引设备(4)，所述牵引设备包括至少一个上游...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·泰弗内，
申请(专利权)人：法孚斯坦因公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR