高磁感无取向硅钢及其生产方法技术

技术编号：40702058 阅读：5 留言：0更新日期：2024-03-22 11:00

本发明专利技术公开了一种高磁感无取向硅钢及其生产方法。高磁感无取向硅钢生产方法包括：转炉冶炼‑RH精炼‑连铸‑加热炉加热‑热轧‑酸洗‑冷轧‑退火‑涂层，其高磁感无取向硅钢的化学成分按质量百分比控制为：Si：0.60～2.2％，Al：0.10～0.42％，Mn：0.21～0.95％，Nb≤0.0025％，V≤0.0020％，Ti≤0.0015％，Nb+V+Ti≤0.0045％，C≤0.0025％，N≤0.0020％，S：0.0015～0.0035％，P≤0.02％，其余为铁及不可避免的杂质。本发明专利技术对成分、热轧、退火及常化工艺进行综合设计，目的在于通过同时控制析出相、组织织构来提升产品磁感应强度。同时具备较低的铁损有效提高了产品B5000磁感0.02T以上，实现提升磁性能的目的，有效降低了生产成本，同时对能源和环境友好性较高。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金，尤其涉及一种高磁感无取向硅钢及其生产方法。

技术介绍

1、无取向硅钢是一种功能材料，硅钢最重要的性能是磁性能。无取向硅钢一般用作电机铁芯材料，硅钢磁性能的优劣或等级对电机性能影响很大。硅钢的磁性能指标主要有两种：铁损和磁感。铁损p1.5/50是将硅钢材料在50hz交变磁场下磁化到1.5t的损耗。磁感b5000是磁场强度为5000a/m时对应的材料磁感应强度。电机能效逐步升级，电机逐渐向紧凑型、高效型发展，要求硅钢具备更高的磁感和更低的铁损。从不同时期的硅钢产品标准中，也能看出对硅钢磁性能的要求是逐步提高的。市场需求较大的主流产品的铁损介于2.6～4.3w/kg，各级别产品当前的性能水平主要为：铁损3.9≤p1.5/50≤4.3(w/kg)时，磁感b5000约1.71t；铁损3.4≤p1.5/50≤3.7(w/kg)时，磁感b5000约1.68t；铁损3.1≤p1.5/50≤3.4(w/kg)时，磁感b5000约1.66t；铁损2.7≤p1.5/50≤3.0w/kg时，磁感b5000约1.69t。对这类产品的急迫要求是磁感提高0.02t以上，同时产品仍需具备良好的性价比。

2、现有技术中，通过添加sn、sb等晶界偏聚元素，可以起到优化成品织构，提高产品磁感的作用；通过冶炼过程ca处理或加入la、ce等稀土元素，可以改良夹杂物，也可以提高产品磁感；甚至直接添加磁性元素ni，也可以提高磁感。但这些特殊元素价格昂贵，它们的添加都很大程度上增加了产品成本。对于市场需求较大的产品，不具有良好的性价比。同时也有

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本专利技术提供了一种高磁感无取向硅钢及其生产方法。

2、本专利技术的高磁感无取向硅钢生产方法包括：转炉冶炼-rh精炼-连铸-加热炉加热-热轧-酸洗-冷轧-退火-涂层，其高磁感无取向硅钢的化学成分按质量百分比控制为：si：0.60～2.2％，al：0.10～0.42％，mn：0.21～0.95％，nb≤0.0025％，v≤0.0020％，ti≤0.0015％，nb+v+ti≤0.0045％，c≤0.0025％，n≤0.0020％，s：0.0015～0.0035％，p≤0.02％，其余为铁及不可避免的杂质；

3、转炉冶炼：将硅钢进行转炉冶炼；

4、rh精炼：将转炉冶炼后的钢水进行rh精炼，对合金化和杂质元素含量控制；

5、连铸：将rh精炼后的钢水连铸成钢坯；

6、加热炉加热：将钢坯放入加热炉中加热，加热温度t1为980℃-1080℃，加热时间为2h-4h；

7、热轧：将加热后的钢坯进行热轧，终轧温度t2为880℃-950℃，热轧钢料厚度为2.6mm-3.0mm，并对钢料进行卷取；

8、酸洗：将卷取后的钢料进行酸洗去除表面氧化铁皮；

9、冷轧：将酸洗后的钢料进行冷轧至目标厚度0.496mm-0.504mm；

10、退火：将冷轧后的钢料通过连续炉进行退火，退火速度为120m/min-160m/min；

11、涂层：将退火后的钢料进行涂层。

12、进一步地，在上述高磁感无取向硅钢生产方法中，在连铸过程中，铸坯厚度为210mm-240mm。

13、进一步地，在上述高磁感无取向硅钢生产方法中，加热温度t1与终轧温度t2关系为1.07≤t1/t2≤1.16。

14、进一步地，在上述高磁感无取向硅钢生产方法中，在热轧过程中，在对钢料卷取时，卷取温度为500℃-540℃。

15、进一步地，在上述高磁感无取向硅钢生产方法中，在退火过程中，退火设备采用的连续炉炉膛长度为200m-215m。

16、进一步地，在上述高磁感无取向硅钢生产方法中，在退火过程中，退火温度t(℃)依据退火速度c(m/min)调整，其退火温度t(℃)与退火速度c(m/min)关系式为：178·ln(c)-0.54·c+107≤t≤178·ln(c)-0.54·c+137。

17、在本专利技术的第二个方面，提供了一种高磁感无取向硅钢，所述高磁感无取向硅钢利用上述所述的高磁感无取向硅钢生产方法生产制得。

18、本专利技术的高磁感无取向硅钢及其生产方法中，具有如下优点和有益效果：

19、(1)通过析出相控制和组织织构控制双重手段进行磁感提升。析出相方面通过杂质元素含量控制、热轧析出过程控制、常化过程析出相粗化控制，对析出相总量和析出相尺寸进行控制。组织织构方面主要通过热轧组织、常化组织、退火组织协同，控制织构演变过程，提升产品有利织构。本专利技术可提高产品b5000磁感0.02t以上。

20、(2)本专利技术不采用添加sn、sb、la、ce等贵重元素，也不使用ca处理、高温常化、二次常化、双辊薄带等特殊工艺，仅基于析出相、织构的研究，通过设计成分、工艺的优良匹配，对析出相、组织织构进行双重控制，实现提升磁性能的目的，有效降低了生产成本。

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【技术保护点】

1.一种高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，所述高磁感无取向硅钢生产方法包括：转炉冶炼-RH精炼-连铸-加热炉加热-热轧-酸洗-冷轧-退火-涂层，其高磁感无取向硅钢的化学成分按质量百分比控制为：Si：0.60～2.2％，Al：0.10～0.42％，Mn：0.21～0.95％，Nb≤0.0025％，V≤0.0020％，Ti≤0.0015％，Nb+V+Ti≤0.0045％，C≤0.0025％，N≤0.0020％，S：0.0015～0.0035％，P≤0.02％，其余为铁及不可避免的杂质；

2.如权利要求1所述的高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，在连铸过程中，铸坯厚度为210mm-240mm。

3.如权利要求1所述的高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，加热温度T1与终轧温度T2关系为1.07≤T1/T2≤1.16。

4.如权利要求1所述的高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，在热轧过程中，在对钢料卷取时，卷取温度为500℃-540℃。

5.如权利要求1所述的高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，在退火过程中，退火设备采用的连续炉炉膛长度为200m-215m。

6.如权利要求1所述的高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，在退火过程中，退火温度T(℃)依据退火速度C(m/min)调整，其退火温度T(℃)与退火速度C(m/min)关系式为：178·ln(C)-0.54·C+107≤T≤178·ln(C)-0.54·C+137。

7.一种高磁感无取向硅钢，其特征在于，所述高磁感无取向硅钢利用权利要求1至6中任一项所述的高磁感无取向硅钢生产方法生产制得。

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【技术特征摘要】

1.一种高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，所述高磁感无取向硅钢生产方法包括：转炉冶炼-rh精炼-连铸-加热炉加热-热轧-酸洗-冷轧-退火-涂层，其高磁感无取向硅钢的化学成分按质量百分比控制为：si：0.60～2.2％，al：0.10～0.42％，mn：0.21～0.95％，nb≤0.0025％，v≤0.0020％，ti≤0.0015％，nb+v+ti≤0.0045％，c≤0.0025％，n≤0.0020％，s：0.0015～0.0035％，p≤0.02％，其余为铁及不可避免的杂质；

2.如权利要求1所述的高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，在连铸过程中，铸坯厚度为210mm-240mm。

3.如权利要求1所述的高磁感无取向硅钢生产方法，其特征在于，加热温度t1与终轧温度t2关系为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘振东，李霞，林媛，张文康，王育田，赵建伟，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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