一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法技术

本发明专利技术涉及一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法，(1)采用环形炉进行高温退火，装炉时在钢卷上方放一块保护板，保护板的直径与钢卷直径相同；(2)通入N2+H2的混合气体，以大于60℃/h的速度快速升温到350～400℃，以20～30℃/h的速度慢升温到650～750℃，保温3～10小时去除结晶水，控制露点小于零；(3)之后气氛不变，以10～20℃/h的速度缓慢升温到950～1050℃发生二次再结晶；升温到980～1080℃形成硅酸镁底层；升温至1200℃后换成纯H2气氛，保温3～10小时净化基体内的S和N；本发明专利技术采用高温退火钢卷上方加保护板和优化高温退火工艺，减少钢卷顶部与水汽的接触，减小钢卷内外圈温差，有效去除结晶水，显著改善取向硅钢成品板的色差缺陷。差缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法


[0001]本专利技术涉及冷轧取向硅钢生产，特别涉及一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法。

技术介绍

[0002]冷轧取向硅钢是一种在电力、电子等领域应用广泛的软磁材料，由于取向硅钢的制造工艺和设备复杂，成分控制严格，杂质含量要求极低，制造工序长和影响性能的因素多，因此其产品质量常被认为是衡量一个国家特殊钢制造水平的重要标志。
[0003]同时，在当前资源匾乏，环境污染严重，市场竞争激烈的背景下，取向硅钢产品的制造除了要满足磁性能的要求，还要注重降低成本、减少污染，提高生产效率。因此更加节能、环保、低成本的低温生产工艺，已经成为世界各大硅钢生产厂家追求的目标。脱碳退火完成后进行渗氮处理，在最终二次次再结晶开始之前形成有抑制剂功能的(A1，Si)N析出物。采用渗氮退火工艺，板坯的加热温度可以降到1150～1200C，这是目前取向硅钢工业生产中板坯加热采用的最低温度。
[0004]在取向硅钢生产中，为了防止钢带在高温退火时互相粘结，需要在钢带表面涂敷一薄层耐高温的MgO隔离剂，MgO在高温退火时与硅钢表面的SiO2氧化层反应生成硅酸镁底层，硅酸镁底层的好坏直接决定硅钢表面的性能，表面的质量直接决定了硅钢板的叠片性和绝缘性，这都对产品质量有着重要的影响。硅酸镁底层还具有一定的防锈作用，硅酸镁的膨胀系数也比硅钢的小，会使钢带表面产生一定的张力，可以减少钢带的磁致伸缩。
[0005]高温退火过程中，如果气氛中有水，钢带会产生附加氧化。气氛中的水主要与MgO有关，400～600℃为高温退火时钢卷所涂覆的MgO释放出化合水的排水阶段。MgO的水化率高，即Mg(OH)2含量高，则在高温退火过程中Mg(OH)2分解产出更多的化合水，使得高温退火气氛中露点升高，进而使钢带过度氧化，生成局部较多铁的氧化物，这种氧化物会阻碍SiO2与MgO反应，无法形成硅酸镁底层，后果往往是底层大面积脱落，在高温退火板涂上绝缘涂层以后，成品板表面出现色差缺陷。
[0006]采用环形炉进行高温退火时，由于钢卷升温过程中内外圈温差可达100～200℃，当钢卷外面温度达设定温度时，钢卷下方及内圈在保温结束时可能仍无法到温，造成水分未完全排除，高温时钢卷氧化，成品板表面产生色差缺陷。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法，显著改善取向硅钢成品板的色差缺陷。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0009]一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法，工艺过程：冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、涂MgO、渗氮、高温退火；高温退火的具体工艺为：
[0010](1)采用环形炉进行高温退火，装炉时在钢卷上方放一块0.3～0.8mm厚的圆形低
碳钢保护板，保护板的直径与钢卷直径相同；
[0011](2)通入N2+H2的混合气体，N2体积百分比55～85％，以大于60℃/h的速度快速升温到350～400℃，以20～30℃/h的速度慢升温到650～750℃，保温3～10小时去除结晶水，测定气氛露点，控制露点小于零；
[0012](3)之后气氛不变，以10～20℃/h的速度缓慢升温到950～1050℃发生二次再结晶；升温到980～1080℃形成硅酸镁底层；升温至1200℃后换成纯H2气氛，保温3～10小时净化基体内的S和N；
[0013](4)高温退火卷热拉伸平整退火后涂敷绝缘涂层。
[0014]所述的冶炼及连铸具体工艺为：
[0015](1)设计Hi
‑
B钢元素的质量百分数如下：0.031％≤C≤0.074％、2.620％
[0016]≤Si≤3.700％、0.003％≤Mn≤0.100％、0.001％≤S≤0.015％、0.001％≤P≤0.015％、0.001％≤Als≤0.040％、0.0010％≤N≤0.0150％，其余为Fe和杂质；
[0017](2)采用转炉冶炼，RH精炼，钢水在过热度小于25℃时浇注，连铸后铸坯热送，板坯厚为180～230mm。
[0018]所述的热轧、常化及冷轧具体工艺为：
[0019](1)设计铸坯的加热温度为1150～1250℃，加热时间为180～240min，热轧板目标厚度1.80～2.50mm；
[0020](2)选择980～1150℃作为常化加热温度，保温时间1～4min之后开始空冷，空冷到890
±
10℃开始淬入100～120℃水中快冷；
[0021](3)采用森吉米尔单机架二十辊可逆轧机轧制5道次，冷轧板厚度0.10～0.29mm。
[0022]所述的脱碳退火、涂MgO及渗氮具体工艺为：
[0023](1)脱碳退火温度780～880℃，时间1～5min，保护气氛为通过水的75％H2+25％N2混合气体，水温55～75℃；
[0024](2)渗氮退火处理和脱碳退火在同一连续炉生产线上进行，渗氮温度650～780℃，渗氮时间为10～50s，渗氮气氛按体积百分比为：先通入75％ N2+25％ H2混合气体，再通入NH3，NH3为混合气体的5～13％；
[0025](3)渗氮退火后用辊涂法涂敷MgO隔离剂，MgO烘干温度为450～550℃。
[0026]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术采用高温退火钢卷上方加保护板和优化高温退火工艺，减少钢卷顶部与水汽的接触，减小钢卷内外圈温差，有效去除结晶水，显著改善取向硅钢成品板的色差缺陷。
[0028](1)高温退火钢卷装炉时在钢卷上端放一保护板，避免钢卷顶部内外圈长时间与高露点气氛接触，改善钢卷顶端的色差缺陷。
[0029](2)高温退火工艺去除结晶水阶段采用慢升温，减小钢卷内外圈温差，并且增加保温过程，减小钢卷内外圈的温差，充分去除MgO涂层中的结晶水，减少高温下对钢卷的氧化。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所得到的所有其他实施例，都
属于本专利技术保护的范围。
[0031]一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法，工艺过程：冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、涂MgO、渗氮、高温退火；具体包括：
[0032]一、成分、冶炼及连铸
[0033](1)设计Hi
‑
B钢元素的质量百分数为：0.044％C、3.420％Si、0.073％Mn、0.006％S、0.010％P、0.026％Als、0.0066％N，其余为Fe和杂质。
[0034](2)采用转炉冶炼，RH精炼，钢水在过热度为20℃时浇注，连铸后铸坯热送，板坯厚为210mm。
[0035]二、热轧、常化及冷轧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法，其特征在于，工艺过程：冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、涂MgO、渗氮、高温退火；高温退火的具体工艺为：(1)采用环形炉进行高温退火，装炉时在钢卷上方放一块0.3～0.8mm厚的圆形低碳钢保护板，保护板的直径与钢卷直径相同；(2)通入N2+H2的混合气体，N2体积百分比55～85％，以大于60℃/h的速度快速升温到350～400℃，以20～30℃/h的速度慢升温到650～750℃，保温3～10小时去除结晶水，测定气氛露点，控制露点小于零；(3)之后气氛不变，以10～20℃/h的速度缓慢升温到950～1050℃发生二次再结晶；升温到980～1080℃形成硅酸镁底层；升温至1200℃后换成纯H2气氛，保温3～10小时净化基体内的S和N；(4)高温退火卷热拉伸平整退火后涂敷绝缘涂层。2.根据权利要求1所述的一种改善渗氮法取向硅钢色差缺陷的方法，其特征在于，所述的冶炼及连铸具体工艺为：(1)设计Hi
‑
B钢元素的质量百分数如下：0.031％≤C≤0.074％、2.620％≤Si≤3.700％、0.003％≤Mn≤0.100％、0.001％≤S≤0.015％、0.001％≤P≤0.015％、0.001％≤Als≤0.040％、0.0010％≤N≤0.015...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗理，庞树芳，游清雷，蒋奇武，贾志伟，张海利，张静，李莉，王项龙，李斌，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：