制造具有强磁性的高磁通密度晶粒取向硅钢薄板的方法技术

本发明专利技术公开了一种制造具有强磁性，用于变压器上的高磁通密度取向性薄硅钢片的方法。向高磁通密度取向性硅钢片钢水中添加适量的Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ和Ｍｏ，钢水中ＡＩＮ和ＭｎＳ用于抑制初始再结晶晶粒的生长。该方法可生产再结晶稳定，产量高和成品率高的高磁通密度取向性薄硅钢片。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造一种具有强磁性的高磁通密度的取向性硅钢片的方法，这种硅钢片可以用作变压器的铁芯或其它类似器件。通常，取向性硅钢片是用作变压器或其它电力设备的铁芯。就它们的磁特性而言，需要硅钢片有很强的磁感应和较小的沿冷轧方向的铁损，为了具备这些特性，取向性硅钢片必须具有立方棱(110)组织结构。这种(110)结构是通过二次再结晶获得的，而这种第二次再结晶是一种反常的晶体生长形式。这是说，通过正常的再结晶获得细密晶粒，而具有特殊取向的晶粒，即具有(110)取向的晶粒基本上是反常生长的，从而形成了二次再结晶。第二次再结晶的驱动力是由晶界能和称为第二次晶粒及初始细晶粒间的大小差别来决定的。从而，如果要促进取向为(110)的第二次再结晶晶粒的生长，就必须抑制初始再结晶晶粒的生长，而且与此同时，要使用添加如MnS，AlN，BN等其它沉淀物的方法。对于制造高磁通密度取向性硅钢片已经提出了多种技术，其中一种为日本专利499，331。按照此专利的方法，硅的添加量为3%，为抑制初始再结晶晶粒的生长还添加AlN和MnS。另外，最终的冷轧压缩比提高到81-95%，因而提高了磁通密度。作为减少高磁通密度取向性硅钢片的铁损的方法，它提出增加硅的含量，而且减少钢片的厚度。但是，如果增加硅的含量，并减少钢片的厚度，则第二次再结晶变得不稳定，而且磁性降低。因此，需要一种稳定第二次再结晶的方法，现在已经提出了多种技术，作为在硅含量高和钢片厚度低的情况下稳定第二次再结晶的方法，其中之一为日本专利公报No.昭-60-4886，它提出添加Sn和Cu。根据此方法，添加0.05-1.0%的Sn以稳定第二次再结晶，添加Cu以改善由于添加Sn而引起的玻璃膜劣化。添加Sn和Cu对于稳定第二次再结晶和提高磁通密度是有效的。但添加Sn和Cu显著地增加了热轧钢板卷表面的裂纹，这些表面裂纹在冷轧时可引起钢板断裂，因而降低了产量和成品率。韩国专利公报No.91-043339提出了一种方法，即添加2至4种在钢水中溶解度低的元素。也就是Sn、Cu、Sb、Cr、Ni、Pb、Mo和Nb之中选2到4种元素，其添加量与AlN+MnS总重量之比应该在1-5范围内。该专利宣称，如果做了这种添加，AlN和MnS的沉积细粒的生长就会被抑制，从而稳定了第二次再结晶。但是，在此方法中，如果Sn和Cu的添加量超出一定范围，在热轧过程中就会产生裂纹，其结果就是实际成品率降低。日本专利公开公报No.昭-49-72118提出了一种添加Cu以稳定第二次再结晶的方法，按照此方法，添加的Cu与存在于钢水中的S反应生成Cu2S，这可与已经存在的抑制剂一道加强对晶粒生长的抑制，从而稳定了第二次再结晶。但是通过本专利技术者的调查研究，添加Cu对于稳定第二次再结晶并没有显著作用，甚至还引起了反作用，如热轧过程中出现表面裂纹，和产生脱碳缺陷。日本专利昭-57-014737和昭-56-4613提出了一种向取向性硅钢片中添加Mo的方法，添加Mo是为了防止在热轧过程中由S引起的热轧裂纹。这对于防止热轧中的表面裂纹非常有效，但如果单独添加Mo的话，会导致脱碳不足。本专利技术的目的在于提供一种用于制造具有强磁性的高磁通密度取向性薄硅钢片的方法。根据本专利技术，通常仍添加AlN和MnS以抑制初始再结晶晶粒的生长，并且按适当的数量添加Sn、Cr、Ni和Mo，从而稳定第二次再结晶，并提高产量和成品率。本专利技术详细内容如下所述。本专利技术的硅钢片按重量百分比含有0.01-0.1%的C，2.5-4.0的Si，0..04-0.15%的Mn，0.005-0.04%的P，0.005-0.04%的S，0.01-0.05%的Al，0.002-0.01%的N，以及少量的Cu、Sn、Cr和Mo作为抑制剂稳定剂。首先，用连续浇注或铸模浇注将钢铸成板坯，然后，将板坯热轧至厚度2.3mm，再后将其冷轧到最终厚度0.30或0.2mm，冷轧工艺中的最终压缩比超过80%。另外，抑制剂稳定元素Sn、Cr、Ni和Mo按下列数量添加0.01-0.04%的Sn，0.02-0.12%的Cr、0.02-0.12%的Ni，0..01-0.08%的Mo。另外，，应保持四种元素的总量在0.06-0.2%范围内，按照这种方法，就可制造出具有强磁性的高磁通密度取向性硅钢片。现在解释一下提出配料组份限制范围的原因。对于Si，如果其添加量低于2.5%，则铁损将加重;如果其添加量超过4.0%，钢将变脆，因而使得钢不可能承受冷轧。所以，它的添加量应在2.5-4.0%范围内，而且最好在2.8-3.8%范围内。对于C，它可形成一合适的热轧结构，并对冷轧产生高的应变能量。因此它的添加量最低应为0.01%。如果它的添加量超过0.1%，将在脱碳过程中出现问题，并降低磁性。因此，它的添加量最好在0.01-0.10范围内。Mn可防止热轧裂纹的形成并抑制初始再结晶晶粒的生长，其需要量超过0.04%，但是如果它的添加量超过0.15%，将在热轧过程中难于完全溶解于再热炉中的固溶体中。因此它的添加量范围应限制在0.04-0.15%，最好在0.05-0.12%范围内。在常规制钢工艺中P的低限为0.005%，如果它的含量超过0.04%，钢将变得很难进行冷轧。因此它的添加量范围应为0.005-0.04%。S构成MnS以抑制初始再结晶晶粒的生长，它的需要量为0.005%，但是如果它的添加量超过0.04%，则在最后的退火过程中，难于脱硫，从而加重了铁损。因此，S应该在0.005-0.04%范围内添加。最好在0.015-0.04%范围内。添加Al生成AlN以抑制初始再结晶晶粒的生长，其需要量最低为0.01%。如果它的含量超过0.05%，AlN的沉淀将过量，同时它作为初始再结晶晶粒生长的抑制剂的作用将会减弱。因此它的添加量范围应为0.01-0.05%。考虑到AlN的含量，N的添加量范围应在0.002-0.01%内。元素Sn、Cr、Ni和Mo在钢水中的溶解度比较低，如果添加了这些元素，它们离析在沉淀物周围，因而可以保护用作初始再结晶晶粒生长抑制剂的沉淀细粒，从而可以稳定第二次再结晶。如果添加Sn、Cr、Ni和Mo中的多种元素，就会加强这种作用，这是因为在沉淀周围形成了更复杂的保护膜，所以，将这些元素一起添加比只添加其中一种元素会有更好的效果。如果Sn的添加量低于0.01%，对于稳定第二次再结晶无显著效果，而当它的添加量超过0.04%时，钢的可冷轧性又将恶化，而且造成脱碳不足。因此，它的添加量最好应限制在0.01-0.04%范围内。如果Cr的添加量低于0.02%，它不会产生显著作用，而当它的添加量超过0.12%时，又会带来脱碳不足的后果。所以，它的添加量最好应限制在0.02-0.12%范围内。如果Ni的添加量低于0.02%，将毫无效果，而当它的添加量超过0.12%时，其作用完全不会再增强。所以，其所需添加范围最好为0.02-0.12%。Mo显示出防止热轧裂纹的作用，它的合适添加量范围为0.01-0.08%。如果添加了Sn、Cr、Ni和Mo元素，Mo和Ni对MnS类的沉淀物起作用，同时Cr和Sn促进AlN的沉淀。其结果，AlN和MnS的沉淀物都得到了稳定。但是，如果Sn、Cr、Ni和Mo的添加量过多，会产生热轧裂纹，断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有强磁性的高磁通密度取向性薄硅钢片的方法，它包括：制备熔化钢水的步骤，该钢水包含（按重量百分比）：０．０１－０．１０％的Ｃ、２．５－４．０％的Ｓｉ、０．０４－０．１５％的Ｍｎ、０．００５－０．０４％的Ｐ，０．００５－０．０４％的Ｓ、０．０１－０．０５％的Ａｌ，０．００２－０．０１０％的Ｎ，除了其它不可缺少的杂质外，剩余物为Ｆｅ；通过连续浇注工艺将上述钢水铸成板坯的步骤；对上述板坯进行热轧工艺的步骤；以及，对其再进行冷轧工艺，将厚度压缩８０％以降到０．３０－０．２３ｍｍ；该制造方法还包括：添加Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ和Ｍｏ四种元素的步骤，保持其添加量范围为：Ｓｎ为０．０１－０．０４％，Ｃｒ为０．０２－０．１２％，Ｎｉ为０．０２－０．１２％及Ｍｏ为０．０１－０．０８％，还要保持上述四种元素的总量在０．０６－０．２０％范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金钟九，李成载，尹映镇，
申请(专利权)人：浦项综合制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]