【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅钢轧制，尤其涉及一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法。
技术介绍
1、在电力、电子及军工领域，硅钢是一种磁性能相对优异且用量最大的金属软磁材料，常用来制造变压器、电动机、发电机及电器元件等，在经济发展建设中具有极其重要的作用和地位。随着硅含量的增加，硅钢的电导率增加、磁导率增大、铁损及磁致伸缩系数降低，尤其是硅含量为6.5wt％以上的高硅钢在高频下的铁损更低，且具有极低的磁致伸缩系数，能够显著地降低噪音，可用制造于高速电机和高频变压器等，对节能减耗和降低噪音具有重要的意义。
2、随着硅钢中的硅含量提升到6.5wt％，材料基体内部会产生大量的铁硅共价键及有序相，同时由于硅元素的固溶强化作用会使材料既硬又脆，制备加工极其困难。
3、长期以来，人们一直致力于高硅钢薄带的开发研制。日本专利jp5569223采用快速凝固法成功地制备出高硅钢薄带，引发了世界范围对高硅钢研究的热潮。但是，由于通过快速凝固法制备高硅钢带材时的冷速较快，导致带材基体内存在大量位错及晶格畸变等缺陷，同时也存在大量未经释放的内应力，这些因素的存在导致带材的低频磁性能较差，需要经过热处理后才能使用。同时，采用该方法制备的薄带成品宽度受限且产品厚度规格单一，此为技术瓶颈且迟迟未能解决，致使该技术难以实现工业化生产，到目前为止产业化仍未实现。
4、日本专利jp6326330通过化学气相沉积法(cvd)制备了高硅钢薄带，其原理是在普通硅钢板表面进行渗硅处理，通过均匀化扩散热处理使整个薄板横截面硅含量达到6.5％，但该工艺
5、与上述方法相比，轧制法生产带材具有工艺简单、成本低和能耗小等优点，因此开发高硅电工钢带材轧制生产工艺仍然是本领域研究的重点发展方向。日本专利jp62103321、jp61166923、jp63227717a、jp63069915a中公开了通过限定热轧前板坯晶粒尺寸、热轧板组织形态、冷轧流程及轧制温度等途径，有效改善了高硅钢的冷轧成形性。林均品等人在“6.5wt％si高硅钢冷轧薄板制备工艺、结构和性能”一文中，通过传统热轧—冷轧工艺制备的冷轧薄带具有良好的板形，表面具有金属光泽。但是上述工艺方法制备出的高硅钢薄带仍会具有一定的边裂，且高硅钢薄带的尺寸规格较小(板材宽度均不大于100mm)，实现高硅钢薄带的批量化生产仍有一定的差距。
6、专利申请号为201310006692.6的中国专利技术专利公开了“一种无取向高硅电工钢薄带及其制备方法”，通过铸轧工艺直接制备厚度为1.1mm薄板，并通过后续热轧、温轧工艺制备出宽度为110mm、厚度为0.35～0.50mm的6.5wt.％si高硅钢薄板。但是，由于温轧温度较高，轧制过程中轧辊存在热凸度，故难以制备更薄规格的高硅钢。另外，温轧板的板形不良、表面粗糙，难以满足使用要求。
7、申请号为201410489028.6的中国专利技术专利公开了“一种冷轧无取向高硅钢薄板的短流程制造方法”，通过双辊铸轧得到高硅钢铸带，对高硅钢薄带进行热轧，得到热轧板，将热轧板冷却至150～300℃进行温轧，得到高硅钢温轧板，酸洗去除表面的氧化铁皮，在50～100℃进行冷轧，得到厚度为0.2～0.35mm高硅钢冷轧板，对高硅钢冷轧板在氢气气氛中退火，得到冷轧无取向6.5wt.％si高硅钢薄板。其采用的温轧温度低，避免了热凸度导致的温轧板板形不良的问题。特别是采用冷轧解决了表面质量差的问题，易于制备板形良好、表面质量优异的薄规格无取向高硅钢薄板产品，但是该工艺的控制难度很大，且制备出的冷轧板并未提及成品板材的尺寸规格，产品综合磁性能相对较差，难以实现工业化生产。
8、申请号为201811279784.0的中国专利技术专利公开了一种“高硅钢薄带的轧制方法”，以双辊薄带铸轧工艺制备的厚度2～4mm的高硅钢铸带为原料，在保护气氛下加热到900～1100℃，经至少一道次热轧至厚度1～1.2mm，热轧总压下率50～60％，将高硅钢热轧带加热至320～500℃，经至少一道次温轧至厚度0.4～0.5mm，温轧总压下率50～70％，酸洗去除氧化皮后经过冷轧制备出表面质量和板形良好的高硅钢薄带，退火后磁性能优异。但是采用该方法制备出的冷轧板厚度为0.2～0.3mm，高硅钢薄带退火后的磁性能相对较差。
9、申请号为200710099130.5的中国专利技术专利公开了一种“高硅钢薄板的冷轧制备方法”，通过熔炼、锻造、控温热轧、热处理、控温温轧、热处理和反复冷轧的方法制备出具有良好板形且具有优异磁性能的高硅钢薄带。但是其制备的高硅钢薄带尺寸较小，板材宽度只有20～30mm，难以满足用户需求。
10、申请号为201310212112.9的中国专利申请公开了“一种含铬高硅钢薄带及其制备方法”，以工业纯铁、商业用硅和纯铬为原料配料；采用中频真空感应炉熔炼原料，在1250～1650℃条件下浇铸成铸坯，将铸坯在800～1250℃条件下锻造成厚度为10～20mm的板坯，然后将板坯在700～1250℃条件下热轧成厚度为0.6～0.8mm的薄带，最后将薄带在150～750℃条件下温轧至0.2～0.3mm。其具有成本低、工艺简单和能利用现有设备的特点，所制备的含铬高硅钢薄带的脆性改善明显，塑性提高显著，板形良好。虽然采用该方法能够制备出0.2～0.3mm厚的高硅钢薄带，且提升了高硅钢的塑性，但是高硅钢薄带没有经过冷轧，因此综合磁性能会相对较差。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，在不影响累积最大轧制变形量的同时，分段式提升高硅钢的轧制塑性，获得更好的韧化增塑效果；避免有序结构恢复的同时大幅度改善了高硅钢的加工性能，在保证不切边的情况下顺利完成高硅钢冷轧薄带的制备并提高成材率，最终获得塑性与综合磁性能良好的大尺寸高硅钢薄带。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
3、一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，所述高硅钢薄带的化学成分按质量百分比计为：si 4.5％～7.5％，b 0.005％～0.05％，nb 0.005％～0.5％，c 0.001％～0.003％，n0.001％～0.003％，s 0.0005％～0.002％，p 0.002％～0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述高硅钢薄带的制备包括冶炼、锻造、热轧、分段增塑处理、去应力退火、冷轧及再结晶退火过程，具体包括如下步骤：
4、1)将具有所述化学成分的高硅钢进行冶炼，得到高硅钢铸锭；
5、2)将步骤1)所得高硅钢铸锭进行锻造，得到高硅钢板坯；
6、3)将步骤2)所得高硅钢板坯经退火热处理后进行热轧，得到高硅钢热轧板；
7、4)将步骤3)所得高硅钢热轧板进行分段增塑处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述高硅钢薄带的化学成分按质量百分比计为：Si 4.5％～7.5％，B 0.005％～0.05％，Nb 0.005％～0.5％，C0.001％～0.003％，N 0.001％～0.003％，S 0.0005％～0.002％，P 0.002％～0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述高硅钢薄带的制备包括冶炼、锻造、热轧、分段增塑处理、去应力退火、冷轧及再结晶退火过程，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤1)中，冶炼是在真空熔炼炉中加入纯铁与纯硅，待纯铁与纯硅完全熔化后，在浇注之前加入微量元素B和Nb。
3.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤2)中，高硅钢铸锭随炉加热至1050～1250℃后，锻造成厚度为10～20mm的高硅钢板坯。
4.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤3)中，退火热处理温度为850～1200℃，退火时间为0.5～2
5.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤4)中，分段增塑处理包括3～12个处理阶段，每个处理阶段的温轧温度均为400～700℃，每个处理阶段的轧制道次至少为2次；每道次轧制变形量为8％～30％，每个处理阶段的轧制总变形量为40％～80％。
6.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤4)中，轧后热处理为退火处理，退火温度为800～1050℃，保温时间为0.5～2h，冷却方式为风冷、油冷、水冷或盐水冷。
7.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤5)中，去应力退火的温度为300～400℃，保温时间为0.5～1.5h。
8.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤6)中，冷轧的轧制道次变形量为5％～30％，冷轧总压下率为50％～65％。
9.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤7)中，再结晶退火的温度为750～1300℃，保温时间为0.5～1.5h。
10.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述高硅钢薄带成品的厚度为0.05～0.50mm，宽度为200～500mm；高硅钢薄带成品的磁感应强度B8为1.32～1.38T，铁损P10/50为0.40～0.65W/kg，P10/400为6.0～8.5W/kg。
...【技术特征摘要】
1.一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述高硅钢薄带的化学成分按质量百分比计为：si 4.5％～7.5％，b 0.005％～0.05％，nb 0.005％～0.5％，c0.001％～0.003％，n 0.001％～0.003％，s 0.0005％～0.002％，p 0.002％～0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述高硅钢薄带的制备包括冶炼、锻造、热轧、分段增塑处理、去应力退火、冷轧及再结晶退火过程，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤1)中，冶炼是在真空熔炼炉中加入纯铁与纯硅，待纯铁与纯硅完全熔化后，在浇注之前加入微量元素b和nb。
3.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤2)中，高硅钢铸锭随炉加热至1050～1250℃后，锻造成厚度为10～20mm的高硅钢板坯。
4.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤3)中，退火热处理温度为850～1200℃，退火时间为0.5～2h；热轧开轧温度为850～1200℃，高硅钢热轧板的厚度为1～5mm。
5.根据权利要求1所述的一种分段增塑制备大尺寸高硅钢薄带的方法，其特征在于，所述步骤4)中，分段增塑处理包括3～12个处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：玄东坡，徐宁，刘旭明，郭函，耿志宇，王艺橦，董林硕，薛峰，李志坚，贾增本，
申请(专利权)人：鞍钢集团北京研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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