超薄取向硅钢板材及其制备方法技术

超薄取向硅钢板材及其制备方法，该方法包括步骤：(1)将无底层的板材经1～5道次冷轧得到厚度为0.01mm～0.1mm的冷轧板材；(2)将冷轧板材在H2气氛的连续退火炉中再结晶退火，得到退火的板材；(3)在退火的板材的表面涂覆厚度为0.1μm～2μm的涂层，得到超薄取向硅钢板材。本申请所制备的超薄取向硅钢板材厚度为0.01mm～0.1mm，带材损耗P1.5T/400Hz为9W/kg～16W/kg，磁通密度B8为1.75T～1.90T，能满足现有的电力、电子行业中电抗器、传感器等设备中对低损、高磁感中频软磁材料的需求。

Ultra thin oriented silicon steel sheet and its preparation method

Ultra thin oriented silicon steel sheet and its preparation methods, which include steps: (1) cold rolled sheet with a thickness of 0.01mm to 0.1mm through 1~5 cold rolling, and (2) annealing the cold rolled sheet in a continuous annealing furnace of H2 atmosphere to get the annealed sheet material; (3) the thickness of the surface coating on the annealed sheet is 0.. Ultra thin oriented silicon steel sheet was obtained from 1 m to 2 m coating. The thickness of the ultra-thin oriented silicon steel sheet prepared by this application is 0.01mm to 0.1mm, the strip loss P1.5T/400Hz is 9W/kg to 16W/kg, the flux density B8 is 1.75T to 1.90T, and it can meet the current demand for low loss and high magnetic medium frequency soft magnetic materials in the electric and electronic industries.

【技术实现步骤摘要】
超薄取向硅钢板材及其制备方法
本申请涉及电力、电子行业用软磁材料领域，具体涉及一种超薄取向硅钢板材及其制备方法。
技术介绍
称为“钢铁产品中工艺品”的取向硅钢是一种具有高斯(Goss)织构({110}<001>)强烈择优取向、电磁性能优异的3％Si-Fe合金软磁材料，其已广泛应用到电力、电子及军工等各行各业。随着取向硅钢的广泛应用，有效地降低取向硅钢的铁损成为当前的迫切需求。降低取向硅钢的铁损的措施包括提高Goss织构取向度、减少夹杂物、晶体缺陷、内应力、改善表面质量、厚度减薄以及采用细化磁畴等技术改善磁畴结构和磁化行为等方法。其中，工业中最常用的技术包括提高Goss织构取向度、厚度减薄以及细化磁畴技术。目前国内外采用提高Goss取向晶粒占有率的方法所制备的取向硅钢顶尖产品的磁通密度磁感B8(硅钢板材在800A/m磁场下的磁通密度)已高达1.92T-1.94T，{110}<001>织构取向与轧向平均偏离角≤3°，已十分接近理想取向。采用提高Goss取向晶粒占有率的方法制备取向硅钢工艺复杂，成本高，且性能提升空间已十分有限。就目前工业技术发展现状来看，采用通过减小磁畴转动阻力，使磁畴更易转动进而降低硅钢材料反常涡流损耗的细化磁畴技术，最大限度可降低取向硅钢铁损10％-15％，也已进入了技术发展的瓶颈阶段。因此，目前国内外将降低取向硅钢损耗的手段逐渐转移至研究取向硅钢厚度减薄方面。取向硅钢的厚度减薄虽有助于降低铁损，但在制备薄规格取向硅钢过程中，较大的冷轧变形量会使形变组织及织构明显区别于厚规格硅钢，使后续的高温退火Goss晶粒充分成长更加困难。研究表明，当一次冷轧变形量超过70％时，板材的形变组织及织构明显区别于厚规格硅钢，会使Goss取向易转变成其他取向，Goss取向组分所占比例明显减少，使高温退火二次再结晶过程中Goss晶粒异常长大竞争优势不足；过大的变形量会使{111}<112>向{111}<110>织构转动，使有利于Goss织构成长的{111}<112>织构减少，且内部可能形成黄铜取向，对二次再结晶Goss长大产生不利影响。依托取向硅钢成品进行二次加工的衍生产品“超薄取向硅钢板材”广泛应用于军工、航空航天以及民用领域。目前，国内外现有的超薄取向硅钢板材厚度范围为0.01mm～0.10mm，但磁性能仅为：B8＝1.75T，P1.5/400＝17W/kg。无法满足军工和电力领域日益发展的需要。超薄取向硅钢带材有一次再结晶成品板，同时也有三次再结晶成品板，其中一次再结晶成品板由于晶粒尺寸比较小，所以铁损比较低，但是由于变形冷轧过程中存在{110}<001>～{111}<112>过渡带以及α线组织的存在，导致初次再结晶后Goss织构组分所占的比例减少，杂取向晶粒增多，因此其磁感偏低。而三次再结晶板中主要是锋锐的Goss织构组分，因此磁感B8比较高，但是三次再结晶后，晶粒尺寸偏大，部分晶粒尺寸达到厘米级别，导致铁损偏高。因此需提供一种高磁感B8、低中频铁损、厚度小的取向硅钢板材的制备方法。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种高磁感B8、低中频铁损、厚度小的超薄取向硅钢板材的制备方法及根据该方法制备的超薄取向硅钢板材。为了达到上述目的，本申请提供了下述技术方案：超薄取向硅钢板材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)冷轧：将无底层的板材经1～5道次冷轧得到厚度为0.01mm～0.1mm的冷轧板材；(2)再结晶退火：将所述冷轧板材在H2气氛的连续退火炉中再结晶退火，得到退火的板材；(3)涂覆涂层：在所述退火的板材的表面涂覆厚度为0.1μm～2μm的涂层，得到所述超薄取向硅钢板材。本申请的超薄取向硅钢板材的制备方法，将无底层的板材经不多于5道次冷轧，无需经过热轧，并在H2气氛的连续退火炉中进行再结晶退火，最后涂覆涂层得到超薄取向硅钢板材，该制备方法工艺简单，工业上容易实现，能够提高超薄取向硅钢板材产品的生产效率，降低生产成本，并且得到的超薄取向硅钢板材材料组织稳定，电磁性能优异。在一种可能的实现方式中，所述无底层的板材的厚度为0.20mm～0.35mm。不同于已有工艺认为的待冷轧板材的厚度越薄越好，本实现方式采用的待冷轧板材的厚度在0.20mm～0.35mm，而不采用厚度低于0.20mm的待冷轧板材。本实现方式避免了采用厚度低于0.20mm的待冷轧板材，在冷轧时无需设计精细的工艺参数来控制Goss织构取向，使得超薄取向硅钢板材的制备成本大大降低。在一种可能的实现方式中，在所述步骤(1)中得到的所述无底层的板材的表面粗糙度为Ra1.60～Ra0.05。本实现方式要求无底层的板材具有较高的光洁度，使得超薄取向硅钢板材具有更优异的电磁性能。在一种可能的实现方式中，所述制备方法在步骤(1)之前还包括以下步骤：去除底层：将酸液涂覆在原始板材的表面或将所述原始板材浸入酸液中10s～10min，得到去除底层的所述无底层的板材。在一种可能的实现方式中，所述酸液包括1％～10％硝酸或/和1％～10％盐酸。本实现方式的酸液腐蚀效率高，去除底层的速度快，得到的无底层的板材的光洁度高，并且在去除底层的过程中无需进行加热，操作简单，对设备要求低，可以大幅降低制备成本。在一种可能的实现方式中，在所述步骤(1)的至少一次冷轧道次间，进行中间退火，所述中间退火的温度为100℃～450℃，所述中间退火的时间为1min～60min。本实现方式在冷轧道次之间进行中间退火，可以改善板材的版型，使得板材不容易发生断带。应理解，本申请的其他实现方式中，可以进行多次中间退火，也可以不进行中间退火，本申请对此不做限定。在一种可能的实现方式中，所述步骤(2)中的再结晶退火为一步法，包括：将所述冷轧板材以50℃/min～700℃/min的升温速率升温至750℃～900℃下保温1min～100min后在空气中冷却。在一种可能的实现方式中，所述步骤(2)的再结晶退火为两步法，包括：将所述冷轧板材以50℃/min～700℃/min的升温速率升温至600℃～800℃下保温1min～60min后，再以50℃/min～700℃/min的升温速率升温至900℃～1050℃下保温1min～60min后在空气中冷却。在一种可能的实现方式中，所述步骤(2)中的再结晶退火为三步法，包括：将所述冷轧板材以50℃/min～700℃/min的升温速率升至600℃～800℃下保温1min～60min后，再以10℃/min～700℃/min的升温速率升至900℃～1000℃保温1min～60min后，再以50℃/min～700℃/min的升温速率升至950℃～1100℃保温1min～60min后在空气中冷却。在一种可能的实现方式中，所述步骤(3)中的所述涂层为无机材料涂层。在一种可能的实现方式中，所述步骤(3)的涂覆涂层包括：使用包括磷酸二氢铝、磷酸二氢镁、磷酸二氢锌和磷酸二氢钙中的至少一种的涂液在所述退火的板材的表面形成所述涂层。本申请还提供了根据上述任一项制备方法制备的超薄取向硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超薄取向硅钢板材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)冷轧：将无底层的板材经1～5道次冷轧得到厚度为0.01mm～0.1mm的冷轧板材；(2)再结晶退火：将所述冷轧板材在H2气氛的连续退火炉中再结晶退火，得到退火的板材；(3)涂覆涂层：在所述退火的板材的表面涂覆厚度为0.1μm～2μm的涂层，得到所述超薄取向硅钢板材。

【技术特征摘要】
1.超薄取向硅钢板材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)冷轧：将无底层的板材经1～5道次冷轧得到厚度为0.01mm～0.1mm的冷轧板材；(2)再结晶退火：将所述冷轧板材在H2气氛的连续退火炉中再结晶退火，得到退火的板材；(3)涂覆涂层：在所述退火的板材的表面涂覆厚度为0.1μm～2μm的涂层，得到所述超薄取向硅钢板材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无底层的板材的厚度为0.20mm～0.35mm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无底层的板材的表面粗糙度为Ra1.60～Ra0.05。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法在步骤(1)之前还包括以下步骤：去除底层：将酸液涂覆在原始板材的表面或将所述原始板材浸入酸液中10s～10min，得到去除底层的所述无底层的板材。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述酸液包括1％～10％硝酸或/和1％～10％盐酸。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)的至少一次冷轧道次间，进行中间退火，所述中间退火的温度为100℃～450℃，所述中间退火的时间为1min～60min。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的再结晶退火为一步法，包括：将所述冷轧板材以50℃/min～700℃/min的升温速率升温至750℃～900℃下保温1min～100min后在空气中冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨富尧，韩钰，陈新，何承绪，马光，程灵，高洁，吴雪，刘洋，王广克，田一，刘晓圣，聂京凯，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11