一种基于薄板坯连铸连轧的取向硅钢及其制造方法技术

一种基于薄板坯连铸连轧的取向硅钢，其成分为（重量百分比）：Ｃ：≤０．００５，Ｓｉ：２．９～３．５，Ｍｎ：０．０４５～０．０７５，Ｓ：０．０１５～０．０２５，Ｐ：≤０．０３０，Ａｌ↓［ｓｏｌ．］≤０．００６，Ｎ：０．００１５～０．００５５，Ｃｕ：０．１２～０．２０，Ｔｉ：≤０．００５，其余为不可避免的杂质和Ｆｅ。其方法包括利用常规技术形成薄板坯，经热轧、冷轧、中间退火、高温退火的步骤，主要是用高温退火前的再结晶退火来代替现有技术中的脱碳退火、提高中间退火速度，从而可提高生产效率并降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种取向硅钢，特别涉及。
技术介绍
传统的取向硅钢生产方法如下用转炉(或电炉)炼钢，进行二次精炼及合金化，连铸成板坯，其基本化学成分为Si2.5～4.5％、C0.01～0.10％、Mn0.03～0.1％、S0.012～0.050％、Als0.01～0.05％、N0.003～0.012％，有的成分体系还含有Cu、Mo、Sb、Cr、B、Bi等元素中的一种或多种，其余为铁及不可避免的杂质元素；板坯在专用高温加热炉内加热到1400℃左右的温度，并进行30分钟以上的保温，使有利夹杂物充分固溶，以便在随后的热轧过程中在硅钢基体内析出细小、弥散的第二相质点，即抑制剂；热轧板常化(或不常化)后，进行酸洗，除去表面氧化铁皮；用一次冷轧或包括中间退火的两次以上冷轧法轧到成品厚度，进行脱碳退火和涂布以MgO为主要成分的退火隔离剂，把钢板中的碳脱到不影响成品磁性的程度(一般应在50ppm以下)；高温退火过程中，钢板发生二次再结晶、Mg2SiO4底层形成及净化(除去钢中的S、N等对磁性有害的元素)等物理化学变化，获得取向度高、铁损低的取向硅钢；最后，经过涂布绝缘涂层和拉伸退火，得到商业应用形态的取向硅钢产品。传统的的取向硅钢生产是在板坯厚度为210mm～250mm、连铸拉速为0.8～1.5m/min的条件下生产的。上述传统的取向硅钢生产技术经过半个多世纪的发展，已经非常成熟，生产出了顶级的取向硅钢产品。但是，由于铸坯中的MnS、AlN以粗大化形式存在(半径达1～20μm)，需要以1360～1420℃的高温、长时间进行板坯的再加热。加热炉内烧损大，高达3％左右。因此加热炉停炉清渣的周期很短，即使采用液体除渣的工艺，每月需停炉一次。加热炉内塌腰、断坯的概率很大。由于轧制温度很高，再加上硅含量很高，加工性能急剧恶化。精轧穿带、通板困难，出现断带、边裂、边损等缺陷的概率很高，边裂可到达20mm以上，成材率低，成本高。为了解决这些问题，在长期的生产实践和研究工作中，人们摸索和开发出了一些成功的办法，其中之一便是采用薄板坯连铸生产取向硅钢的方法来生产取向硅钢。典型的，该类技术公开在由新日本制铁株式会社申请并于2002年7月31日公布的专利技术名称为“磁性能优良的取向硅钢板制造方法”的特开2002-212639中，该专利技术的化学成分(重量百分比)为C0.025％～0.10％，Si2.5％～4.0％，S或Se的一种或两种、以Seq＝S+0.406Se(该等式为S含量的当量式，Seq为S当量，即Se的作用与S相当，可形成MnSe抑制剂)计为0.003％～0.030％，Als0.002％～0.010％，N0.0010％～0.0050％，Mn0.02～0.20％，Cu0.01％～0.30％，P、Sn、Sb中至少1种的含量为0.02～0.30％，Cr0.02％～0.30％，Ni0.03％～0.30％，Mo、Cd中至少1种的含量为0.008％～0.30％，其余为Fe及不可避免的夹杂物。用薄板坯连铸方法形成30～140mm厚的板坯，在1000℃～1250℃下进行5分钟以上的加热后，进行热轧。钢带进行950～1150℃×30～600sec.的常化处理，用1次冷轧或有中间退火两次以上的冷轧方法轧制到最终产品厚度，最终轧程的冷轧压下率为0～85％，脱碳退火后钢板在行进过程的N2、H2、NH3混合气氛中进行渗氮，钢带的增N量为0.001％～0.010％，涂隔离剂后进行高温退火，生产磁性优良的取向硅钢。从上述专利(特开2002-212639)公布的薄板坯取向硅钢生产工艺的实施例来看，该专利技术是以碳、氮化物为主要抑制剂的化学成分体系，Alsol.及S含量均较低，碳含量较高；工艺上，由于成分中碳含量较高，中间退火及第二次冷轧后的脱碳退火都必须脱碳，从而使生产效率较低。同时，该专利采用在脱碳退火中通NH3渗氮来加强抑制能力，但由于Alsol.及S含量均较低，AlN、(Mn，Cu)xS等稳定抑制剂的含量很低，会影响产品质量的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低成本、高效率的基于薄板坯连铸连轧的取向硅钢及其制造方法，能够采用低碳、低铝化学成分，中间退火及第二次冷轧后的再结晶退火中无需进行脱碳，使通板速度增加，且玻璃膜底层的质量优良。为达到上述目的，本专利技术提供一种基于薄板坯连铸连轧的取向硅钢，其成分为(重量百分比)C≤0.005Si2.9～3.5Mn0.045～0.075S0.015～0.025P≤0.030Alsol.≤0.006NN0.0015～0.0055Cu0.12～0.20Ti≤0.005其余为不可避免的杂质和Fe。以下是本专利技术专利主要元素的作用及其限定说明a)碳碳是扩大γ相区元素，其主要作用是在热轧过程中，使钢中含有一定量的γ相，通过γα相变细化组织，并使之沿板厚方向呈现出特定的组织梯度，即板中心晶粒组织细小；板表面附近晶粒粗大，易于使二次再结晶完善。采用薄板坯连铸工艺，由于铸坯中柱状晶较少、形成的组织晶粒较细，消除了常规连铸坯柱状晶组织发达对二次再结晶稳定性的不利影响，C含量可显著降低。但C含量过低，冶炼控制变得困难，因此设定C≤0.005(重量百分比)。优选的，设定C≤0.003(重量百分比)，可充分消除成品中出现磁时效、影响长期使用时磁性能的可能性。b)硅含量在2.9～3.5(重量百分比)，硅显著提高电阻率，减少涡流损耗，降低铁损。但如果Si含量过高，材料加工困难、热轧板组织粗大，使析出的抑制剂粗大、数量减少、抑制力降低、二次再结晶困难。优选的，设定Si含量在3.05～3.35(重量百分比)之间，可降低铁损、同时保证可制造性。c)锰主要作用是形成MnS或(Mn，Cu)xS抑制剂及防止热轧板热脆。Mn含量过低，热轧过程中形成的MnS粒子过少，抑制力低下，二次再结晶不完全；Mn含量过高，×积高(根据热力学的基本原理，钢中Mn、S含量的乘积×与析出相MnS的固溶温度之间有如下关系log×＝-a/T+b，a、b为常数，如a＝9800、b＝3.74，即×越高，要求的固溶温度也越高)，铸坯中MnS粒子过于粗大，板坯加热温度提高，材料烧损严重，收得率降低，含量在0.045～0.075(重量百分比)，可形成足够量的(Mn，Cu)xS析出相。优选的，设定Mn的含量在0.050～0.065(重量百分比)之间，能获得更为稳定的磁性能。d)硫含量在0.015～0.025(重量百分比)，硫主要与Mn、Cu一起形成(Mn，Cu)xS。S含量过低，形成(Mn，Cu)xS数量不足，抑制力低；S含量过高，成品脱硫困难。优选的，设定S的含量在0.018～0.025(重量百分比)之间，能获得更为稳定的磁性能。e)磷磷含量控制在≤0.030(重量百分比)。优选的，P≤0.015(重量百分比)，使热轧板中的析出相分布更均匀，磁性优化。f)酸溶铝和氮酸溶铝和氮在钢中含有适量的Alsol.和N对稳定磁性很必要，即＝0.001～0.006，＝0.0015～0.0055时，板坯加热温度降低，磁性稳定。优选的，设定Alsol.≤0.0045以及N含量在0.0015～0.0040之间，形成完善的二次再结晶，且二次晶粒尺寸减小、铁损降低。g)铜含量在0.12～0.20(重量百分比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于薄板坯连铸连轧的取向硅钢，其成分为（重量百分比）：Ｃ：≤０．００５Ｓｉ：２．９～３．５Ｍｎ：０．０４５～０．０７５Ｓ：０．０１５～０．０２５Ｐ：≤０．０３０Ａｌ↓［ｓｏｌ．］≤０．００ ６Ｎ：０．００１５～０．００５５Ｃｕ：０．１２～０．２０Ｔｉ：≤０．００５其余为Ｆｅ和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙焕德，李国保，路林林，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]