中小型冷轧硅钢片的热处理方法技术

本发明专利技术提供了一种中小型冷轧硅钢片的热处理方法。采用普通钟罩式电炉，在装炉后抽真空、充氮气，升温时通入氮、氢混合气，再通入水蒸汽，在炉内形成水汽使硅钢片片与片之间形成隔膜，保持不粘结；同时，在炉膛内一步脱碳，形成全部铁素体，杜绝渗碳体，使硅钢片能真正达到超低碳，减少磁滞损失及降低磁阻。脱碳完毕，在充分的缓慢冷却条件下，使得硅钢片在奥氏体状态下析出完全［１００］晶向的铁素体晶体，从而增加导磁率μ，增加磁通量Ｂ，降低铁耗Ｐ↓［１５］／５０。该技术方案热处理效果良好，制得的硅钢片完全满足中小型电机的加工要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷轧硅钢片，尤其涉及冷轧硅钢片的热处理，特别为一种，属于中小型冶金加工

技术介绍
近年来，随着家用电器行业的飞速发展，中小型电机的需求量大为增长；同时在自动化系统中，也需要大量应用中小型电机及微电机。在此背景下，硅钢片的市场需求大幅度上扬。由于普通热轧硅钢片电磁性能差，制成的电机效率低，而一般大型钢厂生产的冷轧硅钢片供应偏紧，且价格高，目前很大程度上依赖于进口。若采用大型钢厂的生产方式来生产硅钢片以满足市场，不仅投资大——尤其是脱碳重结晶退火工序，需采用300多米长的连续退火炉，而且必须连续生产，年产规模不能低于一百万吨，否则生产成本无法承受。另一方面，如采用一般井式炉加工硅钢片，当升温到工艺所需温度时，钢片会产生严重贴连，表面粗糙，电磁性能低下，不能满足后续产品的加工要求。因此，如何对中小型冷轧硅钢片进行有效的热处理，已经成为行业内需要迫切解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种。本专利技术的技术解决方案是，其特征在于包含以下步骤①用开平机将冷轧硅钢片切成中小型规格，堆架后装入钟罩炉内； ②炉内先抽真空，然后充氮气；③升温，0℃～510℃升温速度为80℃～90℃/小时，550℃～810℃升温速度为20℃～25℃/小时；④在810～820℃下充分保温6小时以上；⑤随炉冷却，810℃～650℃降温速度控制在5℃～10℃/小时，650℃～500℃降温速度控制在10℃～15℃/小时；⑥降温到100℃时先抽真空，然后放入空气；⑦100℃以下出炉。实现本专利技术目的的进一步的技术解决方案是前述的，其中，步骤③在升温至150℃之前，向炉内同时通入干氢和水蒸汽。再进一步地，前述的，其中，步骤③～步骤⑤当中，从升温到450℃开始一直到降温至650℃，向炉内通入湿氢，控制湿氢当中氢气分压与水蒸汽分压的比例为0.5～1。更进一步地，前述的，其中，步骤⑤当中，降温至450℃时先换冷风罩进行风冷，进一步降温至300℃时，再换水冷。这样，本专利技术采用普通钟罩式电炉，在装炉后抽真空、充氮气，升温时通入氮、氢混合气，再通入水蒸汽，在炉内形成水汽使硅钢片片与片之间形成隔膜，保持不粘结；同时，在炉堂内一步脱碳，形成全部铁素体，杜绝渗碳体，使硅钢片能真正达到超低碳，减少磁滞损失及降低磁阻。脱碳完毕，在充分的缓慢冷却条件下，使得硅钢片在奥氏体状态下析出完全晶向的铁素体晶体，从而增加导磁率μ，增加磁通量B，降低铁耗P15/50。该技术方案热处理效果良好，制得的硅钢片完全满足中小型电机的加工要求。具体实施例方式本专利技术涉及中小型冶金加工
，是对预冷普通硅钢带进行合理的脱碳，再结晶热处理，以期获得低磁阻、高磁通、低铁损的高性能无取向冷轧硅钢片，满足中小电机的生产需要。本专利技术一种典型的实施过程是(1)用进厂的50WW560冷卷通过开平机切成2米长规格，堆在270mm左右高的架子上，使硅钢片基本上按其自然状态形成弧形，以减小冷卷片与片之间的压力，防止贴结。(2)将装料架装入钟罩炉内，先抽真空，后充氮气。(3)开始升温，同时通氨分解气(干氢)，并通入适量的水蒸汽，一直到150℃。升温速度为0℃～510℃范围内，85℃/小时；550℃～810℃范围内，25℃/小时。通入干氢一方面是用于保护炉底的强对流电机不积水，更主要保护硅钢片不氧化及去锈，其反应原理是——Fe2O3+3H2→2Fe+H2O(4)在810℃温度下充分保温8小时，使硅钢片全部奥氏体化，硅钢片冷轧过程中的不规则晶格以及钢中的硅锰等元素，在此过程中能够充分而均匀地熔于奥氏体中。(5)通水蒸汽。从升温到450℃开始到降温至650℃，向炉内通入湿氢，控制湿氢当中氢气分压与水蒸汽分压的比例为0.5～1，以保护硅钢片不氧化及去锈，同时还可以起到脱碳效果，其反应原理是——C+H2O→CO+H2这样可以进一步降低硅钢片的碳含量，使硅钢片能真正达到超低碳，减少磁滞损失及降低磁阻。据检测，此步骤能够使硅钢片的碳含量从0.08％降至0.04％。(6)随炉冷却。在810℃～650℃之间，降温速度控制在5℃～10℃/小时；650℃～500℃之间，降温速度控制在10℃～15℃/小时。这样的降温过程有利于使硅钢片均匀结晶，且绝大部分是按晶向排列。(7)降温到450℃时换冷风罩进行风冷，进一步降温至300℃时，换水冷进行快速冷却。(8)降温至100℃时抽真空，然后放入空气。抽真空的目的是防止炉内残留氢气，以防爆炸。(9)100℃以下出炉，即可获得表面光亮平整的硅钢片。经检测，其磁通量B50为1.6～1.7，铁耗P15/50为5.1～5.9W/Kg。可见，本专利技术很好地解决了现有技术中“成热工艺必须规模特大，一般中小企业上不了；而如果采用一般井式炉，又不能生产出合格产品”的矛盾，形成了一条切实可行的中小型冷轧硅钢片的热处理工艺路线。其技术特点在以下几方面得到充分体现1、该方法采用普通钟罩式电炉，设备通用性强，适合于一般中小型企业加工生产，投资省、占地少、见效快；2、采用惰性气体氮及还原性气体氢，使硅钢片在810℃高温下保持不氧化。同时热处理过程中，炉内充水蒸汽，使硅钢片在高温下形成片间汽膜，硅钢片片与片之间不粘结，而且，水蒸汽中的氧与硅钢片中的微量碳产生氧化脱碳，进一步降低了硅钢片中的碳含量；3、采用合理的冷却过程，使硅钢片在奥氏体状态下析出完全的晶向的铁素体晶体，有利于增加磁导、降低磁滞损失。当然，以上描述的仅仅是本专利技术技术方案的一种典型范例，对本专利技术的保护范围不构成任何限制。凡对操作条件进行等同替换或等效变换而形成的技术方案，均落在本专利技术权利要求保护范围之内。权利要求1.，其特征在于包含以下步骤①用开平机将冷轧硅钢片切成中小型规格，堆架后装入钟罩炉内；②炉内先抽真空，然后充氮气；③升温，0℃～510℃升温速度为80℃～90℃/小时，550℃～810℃升温速度为20℃～25℃/小时；④在810～820℃下充分保温6小时以上；⑤随炉冷却，810℃～650℃降温速度控制在5℃～10℃/小时，650℃～500℃降温速度控制在10℃～15℃/小时；⑥降温到100℃时先抽真空，然后放入空气；⑦100℃以下出炉。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤③在升温至150℃之前，向炉内同时通入干氢和水蒸汽。3.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤③～步骤⑤当中，从升温到450℃开始一直到降温至650℃，向炉内通入湿氢，控制湿氢当中氢气分压与水蒸汽分压的比例为0.5～1。4.根据权利要求1或2或3所述的，其特征在于步骤⑤当中，降温至450℃时先换冷风罩进行风冷，进一步降温至300℃时，再换水冷。全文摘要本专利技术提供了一种。采用普通钟罩式电炉，在装炉后抽真空、充氮气，升温时通入氮、氢混合气，再通入水蒸汽，在炉内形成水汽使硅钢片片与片之间形成隔膜，保持不粘结；同时，在炉膛内一步脱碳，形成全部铁素体，杜绝渗碳体，使硅钢片能真正达到超低碳，减少磁滞损失及降低磁阻。脱碳完毕，在充分的缓慢冷却条件下，使得硅钢片在奥氏体状态下析出完全晶向的铁素体晶体，从而增加导磁率μ，增加磁通量B，降低铁耗P文档编号C21D9/54GK1986845SQ200610161268公开日2007年6月27日本文档来自技高网...

【技术保护点】
中小型冷轧硅钢片的热处理方法，其特征在于包含以下步骤：①用开平机将冷轧硅钢片切成中小型规格，堆架后装入钟罩炉内；②炉内先抽真空，然后充氮气；③升温，０℃～５１０℃升温速度为８０℃～９０℃／小时，５５０℃～８１０℃升温 速度为２０℃～２５℃／小时；④在８１０～８２０℃下充分保温６小时以上；⑤随炉冷却，８１０℃～６５０℃降温速度控制在５℃～１０℃／小时，６５０℃～５００℃降温速度控制在１０℃～１５℃／小时；⑥降温到１００℃时先抽真空， 然后放入空气；⑦１００℃以下出炉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜荣华，姜忠熙，
申请(专利权)人：苏州金海机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]