本发明专利技术提供了一种大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法，属于金属材料制备领域。该高硅电工钢的化学成分(wt%)为：Si:4.0~9.5，B:0~0.2，Mn:0.01~0.15，S:0.0015~0.010，P:0.0070~0.020，C:0.0020~0.015，Al:0.0040~0.010，Ti：0.0010~0.050，其余为Fe及不可避免的夹杂物，该技术主要包括对厚度为1.0~3.0mm的高硅电工钢热轧板进行退火热处理；然后温轧，得到0.4~1.3mm板材；对温轧板进行低温热处理；冷轧得到厚度为0.10~1.0mm、宽50~140mm的高硅电工钢冷轧板。本发明专利技术的优点在于降低了工艺过程中的能耗，保证了轧制过程中的有利织构组织，并最终利用冷轧法获得大尺寸合金板，所制备出来的冷轧板具有良好的板型。该工艺具有普遍适用性，成本低，成才率高，具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料制备
，涉及。
技术介绍
硅钢是一类非常重要的软磁材料，广泛用于电力、电子等领域，主要做各种电动机、发电机、变压器的铁芯。通过提高硅的含量，可以提高材料的软磁性能，比如提高磁导率、电阻率，降低磁致伸缩系数、矫顽力，降低高频铁损，同时还能降低磁晶各向异性，特别是硅含量达到6. 5%时，这些参数达到最优值。这对降低设备噪音、节约能源有着重要作用。但是当硅含量超过4%的时候，这种高硅电工钢中会形成有序结构，使材料室温脆性大幅提高，造成加工性能严重恶化，难于利用传统冷轧方法制备高硅电工钢冷轧板。近年来发展的工艺多是采用避开脆性加工区间，间接生产薄板，比如日本的新日铁 20 世纪 80 年代开发的 CVD 法，原理是将普通的低硅钢轧到一定厚度，然后在其表面进行渗硅处理，通过均勻化扩散热处理使整个薄板横截面硅含量达到6. 5 %， 但工艺流程复杂，同时渗硅用的原料SiCl4对环境有污染；另外还有快速凝固技术、喷射成形技术，这两种工艺原理都是通过快速冷却，直接成形，但尺寸有限，难以工业化大规模生产，另外几乎没有进一步加工的余地，无法很好地利用冷轧工艺进行成型加工和调控织构结构比例，使其使用受到很大的制约；在传统工艺的开发上， T. Ros-Yanez 等人在 Journal of Materials Processing Technology, 2003, 143-144 :916-921, "Production of high silicon steel for electrical application by thermomechanical processing”文章中报道了一种轧制工艺，包括热轧、温轧、冷轧，但冷轧之前，须调整轧制方向，沿热轧方向旋转90°，即沿热轧板的横向进行冷轧，因而这种工艺不适合大批量生产此合金；专利CN101049669A中报道通过传统热轧-冷轧工艺制备该合金薄带，通过逐步增塑法制备出的冷轧薄带，厚度达到0. 03^0. 05mm，具有良好的板形，表面具有金属光泽，但温轧板的厚度要达到0. 2^0. 3mm时才能进行冷轧。在最终制备出的高硅电工钢板材尺寸大小上，到目前为止，除了 CVD法生产的高硅电工钢板尺寸达到产品应用尺寸要求外，其他方法制备的钢板宽度以及厚度尺寸都比较有限，商业化应用很困难。利用传统轧制工艺，在解决有序相引入的室温脆性问题上有所突破，但是制备的冷轧板宽度也是比较狭窄。在高硅电工钢轧制工艺过程中，涉及很多热处理工艺，如退火、淬火等，如日本专利 JP63089622A、中国专利 CN101049669A、CN1M4681A、CN1560309A 等所描述的工艺。不同的热处理工艺制度对材料性能影响很大，由于高硅钢的特殊结构，在高温热处理冷却过程中，会产生严重的热应力，甚至产生裂纹等缺陷，同时过高温度也可能使晶粒异常长大，加工性能急剧下降。如果降低热处理温度，使轧板组织仅发生细小再结晶，部分再结晶，或者不发生再结晶的回复处理，这可能解决热应力带来的缺陷问题，同时也能消除轧制过程中的应力集中、加工硬化，还能保留原有晶粒部分有利织构，特别是在冷轧之前阶段，这将会对提高电工钢性能有很大作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提高高硅电工钢板材轧制过程中的加工性能，降低能耗，实现宽度为5(Tl40mm、厚度为0. Γ . Omm冷轧高硅电工钢薄板的制备，且板材具有优异软磁性能。为达上述目的，本专利技术提供了，其高硅电工钢的化学成分(wt%)为=Si: 4. 0 9· 5，B: 0 0· 2，Mn: 0. θΓθ. 15，S: 0. 0015 0· 010， P: 0. 0070 0. 020，C: 0. 002(Γ0. 015，Al: 0. 0040 0. 010，Ti :0. 0010 0. 050，其余为 Fe 及不可避免的夹杂物，技术主要包括对厚度为1. (Γ3. Omm的高硅电工钢热轧板进行退火热处理，温轧，温轧板材热处理，最终冷轧得到高硅钢板材。根据本专利技术所述的大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法，其中较好地是，高硅电工钢热轧板退火温度在72(T105(TC，保温0. 5、小时，然后水冷或盐水冷或油冷。根据本专利技术所述的大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法，其中较好地是，温轧温度在80(T20(TC，最终获得的温轧板厚为0. 4(Tl. 30mm。根据本专利技术所述的大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法，其中较好地是，对温轧板材进行热处理，在20(T90(TC保温0. 5 30小时，然后水冷或盐水冷或油冷。根据本专利技术所述的大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法，其中较好地是，冷轧第一道次压下量为1(Γ50%，最终得到高硅电工钢冷轧板厚度为0. l(Tl.0mm、宽度为 50 140mm。本专利技术的优点在于(1)本专利技术提出的，采用的是传统轧制加工路线，克服了高硅电工钢室温脆性对轧制工艺的限制，更是避免了 CVD法生产过程中SiCl4 造成的环境污染，利于大批量生产操作，同时制备的冷轧板尺寸达到9(Tl40mm宽，可以一定程度满足发电机、电动机、高频变压器等设备的尺寸要求，应用前景巨大。(2)薄板冷轧开始厚度提高到0. 4(Tl. 30mm，增加了进一步加工余地，可以更大幅度的利用冷轧工艺进行成型和织构调控，且可以实现冷轧板材厚度规格多样化。(3)对冷轧之前高硅电工钢板的热处理，把热处理温度降到20(T900°C之间，首先避免了淬火时严重热应力造成的裂纹缺陷，同时也可以消除热轧过程带来的加工应力，减少点缺陷以及加工硬化，一定程度上增加了材料的韧性，利于后续冷轧工艺；其次热处理温度较低，发生再结晶程度低，甚至不发生再结晶行为，能够一定程度上保留之前轧制工艺过程中形成的有利织构；最后由于热处理温度要求低，大大降低了生产过程中能量损耗，提高了生产效率。具体实施例方式实施例1高硅电工钢板的化学成分(wt%)为:Si=4. 9，B=O. 008，Mn=O. 05，S=O. 0055，P=O. 010， C=O. 0065, Al=O. 0042, Ti=O. 0081，其余为!^e及不可避免的夹杂物。对厚3. Omm的高硅电工钢热轧板热处理，在850°C保温2小时，水冷；温轧，开轧温度为500°C，终轧温度为200°C， 轧后薄板厚度为1. 05mm ；对温轧板进行低温热处理，在保温1. 5小时，油冷，表面经过处理后进行冷轧。冷轧第一道次压下量为20%，最终轧至0. 75mm厚，冷轧板宽140mm。 实施例2高硅电工钢板的化学成分(wt%)为:Si=6. 5，B=O. 065，Mn=O. 04，S=O. 0035，P=O. 008， C=O. 0035，Al=O. 0032，Ti=O. 015，其余为Fe及不可避免的夹杂物。对厚1. 5mm的高硅电工钢热轧板热处理，在780°C保温1小时，水冷；温轧，开轧温度为600°C，终轧温度为200°C， 轧后薄板厚度为0. 55mm ；对温轧板进行低温热处理，在350°C保温5小时，盐水冷，表面经过处理后进行冷轧。冷轧第一道次压下量为30%，最终轧至0. 28mm厚，冷轧板宽90mm。 实施例3高硅电工钢板的化学成分(wt%)为:Si=本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种大尺寸高硅电工钢冷轧板的制备方法，高硅电工钢板的化学成分（ｗｔ％）为：Ｓｉ： ４．０～９．５，Ｂ： ０～０．２，Ｍｎ： ０．０１～０．１５，Ｓ： ０．００１５～０．０１０，Ｐ： ０．００７０～０．０２０，Ｃ： ０．００２０～０．０１５，Ａｌ： ０．００４０～０．０１０，Ｔｉ：０．００１０～０．０５０，其余为Ｆｅ及不可避免的夹杂物，技术主要包括：对厚度为１．０～３．０ｍｍ的高硅电工钢热轧板进行退火热处理，温轧，温轧板材热处理，最终冷轧得到高硅电工钢板材，其特征在于：高硅电工钢热轧板的退火热处理温度为７２０～１０５０℃，保温０．５～４小时，然后水冷或盐水冷或油冷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林均品，房现石，梁永锋，叶丰，张来启，郝国建，严李李，任松波，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11
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