一种无取向硅钢及其制备方法技术

本发明专利技术涉及无取向硅钢技术领域，具体提供了一种无取向硅钢的制备方法，对再结晶率为70

【技术实现步骤摘要】
一种无取向硅钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及无取向硅钢
，具体涉及一种无取向硅钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上压缩机电机用铁芯材料主要以Si+Al含量小于2.0％的中低牌号无取向硅钢为主，但是中低牌号硅钢由于Si含量少，硬度低，材质偏软，在高速冲压时容易出现毛刺、卡壳，并引起叠铆不良。因此，制备压缩机电机用的铁芯材料不仅要有良好的电磁性能，还要有适合高速冲床使用的机械加工性能，必须做到电磁性能与机械性能的兼顾，即综合性能优良。提高硅钢性能一般需要添加适当的硅铝元素或增加常化、二次冷轧等工序，但是，这大大增加了制造成本和生产周期，因此，如何提高中低牌号无取向硅钢的综合性能，同时不增加制造、工艺成本及难度，是目前硅钢领域的研究重点和难点。
[0003]国内外普遍使用的半工艺法生产的中低牌号无取向硅钢具有优良的冲压性能，同时还具有较低的铁损和高的磁感，它是硅钢在较低的温度下进行罩式退火或不完全连续退火，以提高材料的硬度，然后经3％
‑
10％临界变形或0.5％
‑
2％平整，目的是在以后去应力退火中促进晶粒长大或异常长大，最后在客户处经冲裁加工、发蓝氧化处理和去应力退火，最终制成磁性能优良的压缩机电机铁芯。但是该方法要增加平整或冷轧工序，工艺成本相对高，生产周期长，成材率低，且未经涂层的半工艺产品防锈性差，容易影响用户的发蓝效果，导致绝缘效果变差。
[0004]例如，中国专利文献CN201510299237.9公开了一种低铁损的半工艺型冷轧无取向电工钢及其制造方法，其成分含量为C≤0.02％，Si：1.6～1.9％，Mn：0.2～0.5％，Als：0.2～0.6％，P≤0.05％，S≤0.01％，N≤0.006％，Ti≤0.008％。该专利技术通过连铸、热轧、常化酸洗、冷轧、罩式退火、平整和去应力退火后，得到磁性能优异的产品。但是该方法需要增加常化和平整工序，制造工艺较复杂，成本也相对较高。
[0005]公开号为CN200810222007.2的中国专利，公开了一种综合性能好的无取向电工钢的成分设计及制备方法，其成分含量为C≤0.005％，Si：0.1～1.0％，Mn：0.3～1.2％，B：0.001～0.005％，P：≤0.10％，S≤0.01％，N≤0.008％，O≤0.015％。该专利技术通过连铸、热轧、常化或不常化、酸洗、冷轧、半工艺或全工艺退火，获得综合性能良好的硅钢。该专利针对Si含量为0.1～1.0％的低硅无取向电工钢，无法适用于中低硅含量的无取向硅钢。
[0006]公开号为CN202010143557.6的中国专利，公开了一种高效定频压缩机用易冲裁电工钢及其制造方法以及其制备的铁芯和铁芯的热处理方法，其成分含量为Si：1.7～2.3％，Mn：0.2～0.6％，Als：0.1～0.6％，P：0.02～0.10％，C≤0.005％，S≤0.01％，N≤0.01％，Ti≤0.005％，且C+S+N+Ti≤100ppm。该专利技术通过合金元素比例调整以及热轧、常化、连退工艺的优化，提高了硅钢的冲压性能，该专利技术专利主要针对Si含量为1.7～2.3％的中高牌号硅钢进行研究，无法适用于中低硅含量的无取向硅钢，且增加了常化工序，增加了生产成本和周期。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的无法在不增加生产工序的基础上提高中低硅含量的无取向硅钢电磁性能和无取向硅钢半成品机械性能的缺陷，从而提供一种无取向硅钢及其制备方法。
[0008]本专利技术提供了一种无取向硅钢的制备方法，对再结晶率为70
‑
90％、平均晶粒尺寸为10
‑
15μm，硬度HV为140
‑
170的硅钢半成品在温度为T＝(772～777)+2900
×
W(Si)的条件下进行去应力退火，制得无取向硅钢，其中W(Si)为无取向硅钢中Si的质量百分数。
[0009]进一步地，所述去应力退火的时间为2
‑
5h，优选为3
‑
3.5h。
[0010]进一步地，所述硅钢半成品为按照如下化学成分设计方案的原料进行冶炼、连铸、加热、热轧、卷取、酸洗、冷轧、半连续退火和涂层处理后获得；
[0011]所述化学成分设计方案以质量百分数计为：
[0012]C≤0.0025％，Si：1.0～1.6％，Mn：0.2～0.5％，Al≤0.5％，Sn≤0.03％，P≤0.1％，S≤0.003％，1.5％≤Si+Mn+Al≤2.6％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0013]在某些优选的实施方式中，所述化学成分设计方案以质量百分数计为：C：0.0015～0.0025％，Si：1.1～1.6％，Mn：0.2～0.5％，Al：0.2～0.5％，Sn：0.026～0.029％，P：0.01～0.05％，S：0.011～0.0029％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0014]进一步地，半连续退火工艺中，当1.0％≤Si≤1.3％时，退火温度为700～750℃；当1.3％＜Si≤1.6％时，退火温度为760～800℃。
[0015]进一步地，半连续退火工艺中，保温时间为20～40s，保护气体为氮氢混合气体。
[0016]在某些优选的实施方案中，氮氢混合气体中氢气的体积百分数为8％～12％，氮气的体积百分数为88％～92％。
[0017]进一步地，冶炼过程中，当1.0％≤Si≤1.3％时，控制S≤0.003％，当1.3％＜Si≤1.6％时，控制S≤0.0025％。硫是钢中的有害元素，在钢中可形成MnS、Cu2S等夹杂物或析出相，阻碍晶粒长大和磁畴转动，损害磁性能，因此需要严格控制。本专利技术通过针对不同硅含量的硅钢对硫进行分级控制，使得无取向硅钢磁性能得到进一步提升。
[0018]进一步地，所述加热过程中，当1.0％≤Si≤1.3％时，加热温度为1130
±
20℃；当1.3％＜Si≤1.6％时，加热温度为1120
±
20℃；优选地，保温时间2.5～3h。进一步地，所述热轧过程中，控制粗轧出口温度940
±
20℃，当1.0％≤Si≤1.3％时，终轧温度为865
±
20℃；当1.3％＜Si≤1.6％时，终轧温度为855
±
20℃。进一步地，所述卷取过程中，当1.0％≤Si≤1.3％时，控制卷取温度为680
±
20℃；当1.3％＜Si≤1.6％时，控制卷取温度为650
±
20℃。通过分级控制加热温度、热轧温度和卷取温度。当1.0％≤Si≤1.3％时，该成分合金有相变，相变点以下较高的终轧温度有利于获得再结晶较完全的热轧组织，同时结合较高的卷取温度，有利于晶粒及析出物的长大，对成品磁性能有利；而随着硅含量提高，再结晶温度升高，理论上讲提高终轧温度和卷取温度对硅钢组织及磁性能有利，但终轧温度再提高的空间有限，且技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无取向硅钢的制备方法，其特征在于，对再结晶率为70
‑
90％、平均晶粒尺寸为10
‑
15μm、硬度HV为140
‑
170的硅钢半成品在温度为T＝(772～777)+2900
×
W(Si)的条件下进行去应力退火，制得无取向硅钢，其中W(Si)为无取向硅钢中Si的质量百分数。2.根据权利要求1所述的无取向硅钢的制备方法，其特征在于，所述去应力退火的时间为2
‑
5h。3.根据权利要求1或2所述的无取向硅钢的制备方法，其特征在于，所述硅钢半成品为按照如下化学成分设计方案的原料进行冶炼、连铸、加热、热轧、卷取、酸洗、冷轧、半连续退火和涂层处理后获得；所述化学成分设计方案以质量百分数计为：C≤0.0025％，Si：1.0～1.6％，Mn：0.2～0.5％，Al≤0.5％，Sn≤0.03％，P≤0.1％，S≤0.003％，1.5％≤Si+Mn+Al≤2.6％，其余为Fe及不可避免的杂质。4.根据权利要求3所述的无取向硅钢的制备方法，其特征在于，所述半连续退火工艺中，当1.0％≤Si≤1.3％时，控制退火温度为700～750℃；当1.3％＜Si≤1.6％时，控制退火温度为760～800℃。5.根据权利要求3所述的无取向硅钢的制备方法，其特征在于，所述半...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，岳重祥，吴圣杰，陆佳栋，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：