本发明专利技术涉及制造晶粒取向电工钢(GOES)带材的方法，其中将熔融的硅合金钢连续铸造成厚度为50至100毫米的铸坯，并在多个单向轧制机架中进行热轧以制造厚度为0.7至4.0毫米的最终热轧带材卷，随后将热轧带材连续退火、冷轧，将冷轧带材连续退火以引发一次再结晶，和任选的脱碳和/或渗氮，涂覆退火带材，将卷曲的带材退火以引发二次再结晶，将退火的带材连续热矫平退火，并涂覆退火带材以实现电绝缘，还涉及由此制得的产品。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造晶粒取向电エ钢带材的方法及由此制得的晶粒取向电ェ钢本专利技术涉及制造晶粒取向电エ钢带材的方法，其中通过一系列步骤将熔融合金凝固并立即热轧，以便在该热轧带材的金属基质中获得再结晶晶粒与第二相颗粒的非常均匀的分布，并在获得极佳磁性能的同时简化生产エ艺。晶粒取向电エ钢(GOES)是用作电机(如变压器、发电机和其它电气设备)的核心材料的ー类产品。相比于其它电エ钢等级，GOES表现出芯部损耗的降低和磁导率的改善。这种改善是由于产品锋锐(sharp)的晶体织构(“戈斯织构”或“边缘立方”)，其中bcc晶格的易磁化方向〈001〉沿产品的轧制方向排列。通过适当地切割或卷绕该材料以便使变压器芯部中的设计磁通量方向符合该产品的轧制方向，由此充分利用GOES带材的磁性的这 种各向异性特性。定义GOES材料的磁特性是沿基准方向(在轧制方向上的磁化曲线)的磁导率和归因于使用交流电的主要以热形式散逸的功率损耗。通常在I. 5和I. 7特斯拉下测量该功率损耗。功率损耗与产品的厚度成正比。该合金的化学组成、轧制型材的厚度、显微组织和晶体织构决定了可以用这些产品获得的优异的磁性能。GOES制造的每种现有エ业路线的目的均在于在最终产品中获得锋锐的戈斯织构。通过在最終退火期间的选择性二次再结晶获得戈斯织构的锋锐度和相关的磁行为。必须保持初生组织(primary structure)中晶粒尺寸分布与第二相颗粒分布(晶粒生长抑制剂)之间的复杂平衡。初生组织的晶体织构在该エ艺中起着重要的作用，因为存在于该初生组织中的极少的戈斯晶粒充当了最終显微组织中大的戈斯晶粒的晶核。随后的冷轧步骤中的冷轧速率越高，最終的戈斯织构越锋锐。在传统加工路线中，在冷轧之前析出晶粒生长抑制剂并控制其尺寸，并且需要非常高温的板坯再加热处理以便溶解有待以期望尺寸分布再次析出的元素。这种高的板坯再加热温度从成本、环境和エ艺的角度来看是不合意的。由薄的鋳造板坯(即厚度小于100毫米的板坯)开始的GOES制造面临凝固显微组织(柱状晶粒，称为“难熔”晶粒)的强继承性的问题，这不利于在最后的高温退火开始前控制所需织构和均匀的晶粒组织。由于难熔晶粒相对大的尺寸和热轧期间的高温，难熔晶粒倾向于通过变形和恢复而延长。克服该问题的ー种方法是通过使用相对高的碳含量以便在热轧期间激活奥氏体-鉄素体转变(由相变引发的再结晶)。遗憾的是，在鋳造期间发生偏析现象以及对通过最终厚度带材的脱碳退火以消除带材中较高碳量的需要导致了较高的生产成本。已知的是，由于通过在线(in-line)加工薄板坯能够进行温度的有利控制，薄板坯连铸机适于生产磁性钢片材。JP 2002212639A描述了ー种制造晶粒取向磁性钢片材的方法，其中将硅钢熔体形成为厚度为30-140毫米的薄钢板坯。在DE19745445中，制造硅钢熔体，将其连铸成厚度为25-100毫米的铸坯(strand)。该铸坯在凝固过程期间冷却至不低于700°C的温度并分成薄板坯。该薄板坯随后于在线均匀化炉中均匀化。以此类方式加热的薄板坯随后在多机架热轧机中连续轧制从而形成厚度<=3. O毫米的热轧带材。DE19745445中的关键之处在于避免了在1000°c附近的变形以防止轧制期间的热延性问题。尽管现有技术中记载了对于实际应用的广泛建议，但使用鋳造机(其中典型鋳造厚度通常为40-100毫米的铸坯井随后分成薄板坯)用于制造晶粒取向磁性钢片材仍然是例外情形，因为存在特殊的要求，这些要求起因干与熔融金属组成和加工控制相关的磁性钢片材的制造。本专利技术的ー个目的是提供基于薄板坯铸造技术的制造具有优异磁性能的晶粒取向电エ钢带材的低成本方法。本专利技术的目的还在于提供基于薄板坯铸造技术的制造具有优异且一致的磁性能的晶粒取向电エ钢带材的方法。通过如权利要求I所述的方法实现了这些目的中的ー个或多个。 该方法基于由熔融的硅合金钢开始制造厚度为O. 7至4. O毫米的热轧带材，所述硅合金钢在连铸设备中铸造成厚度为50至100毫米并具有指定组成的板坯。以最终固体铸坯的厚度通过连铸板坯来获得快速凝固，所述最终固体铸坯具有50至100毫米的厚度。该铸坯优选在少于300秒内快速凝固。如果凝固时间太长，例如，长于300秒，则发生诸如Si、C、S、Mn、Cu的元素的偏析现象，这导致化学组成和晶体结构的不合意的局部不均匀。铸坯的厚度必须不低于50毫米以保证热轧期间足够的变形潜力。为了制造具有优异的磁性能的最终产品GOES，熔融合金必须具有如权利要求I所规定的化学组成。増加Si的加入量提高了电阻，改善了芯部损耗性质。但是，如果加入更多，则冷轧变得非常困难，并且钢材在轧制期间开裂。至多4. 5%的Si用于本专利技术的生产。如果该量小于2. 1%，则在最終退火期间发生□_转变，这损害晶体织构。C是控制一次再结晶结构的有效元素，但是也对磁性能具有不利影响，因此，有必要在最終退火之前进行脱碳。如果存在超过O. I %的C，脱碳退火时间提高，由此降低生产率。在本专利技术中，酸可溶性的Al是必要元素，因为其与N以(Al，Si)N的形式结合从而充当抑制剂。允许的最大值为O. 07%，其稳定二次再結晶。合适的最小量为O. 01%。如果存在超过O. 015%的N，在冷轧期间在钢片材中产生泡疤，因此要避免超过O. 015%的N。为了使其充当抑制剂，需要至多O. 010。如果该量超过O. 008%，则析出物的分散状态会变得不均匀，产生二次再结晶不稳定性。因此，氮量优选为最多O. 008%。如果存在少于O. 02%的Mn，在热轧期间更容易发生开裂。以MnS和MnSe的形式，Mn也充当抑制剂。如果锰含量超过O. 50%，则析出物的分散会变得不均匀，产生二次再结晶不稳定性。优选的最大值为O. 35%。与Mn结合，S和Se充当抑制剂。如果S和/或Se含量超过O. 04%，则析出物的分散更容易变得不均匀，从而产生二次再结晶不稳定性。还加入Cu作为抑制剂组成元素。Cu与S或Se形成析出物，由此充当抑制剂。如果存在少于O. 01 %，则抑制剂作用降低。如果加入的量超过O. 3%，则析出物的分散更容易变得不均匀，产生芯部损耗降低效果的饱和。除了上述成分外，如果需要的话，本专利技术的板坯材料还可含有ー种或多种氮化物形成元素Ti、V、B、W、Zr和Nb。此外，其还可以含有元素Sn、Sb和As中的一种或多种至最大总量为O. 15%，其可以含有P和/或Bi至最大总量为O. 03%。P是提高比电阻和降低芯部损耗的有效元素。添加超过O. 03%会导致冷轧问题。Sn、As和Sb是公知的晶界偏析元素，这些元素防止钢中的铝的氧化，为此可以加入至多O. 15%的总量。Bi稳定硫化物等的析出物，由此强化抑制剂的作用。但是，添加超过O. 03%具有不利影响从而应当避免。最终产品片材的金属基质优选必须包括尽可能少量的诸如碳、氮、硫、氧的元素，这些元素能够形成小的析出物，所述析出物在磁化循环期间与磁畴壁的移动相互作用，由此提闻了损耗。优选地，除去与不可避免的杂质一致的水平外，本专利技术的钢不含有镍、铬和/或钥。按照本专利技术，重要的是，铸坯的芯部温度在开始热轧前保持高于900°C，以便在金属基质中以固溶体形式保持一定量的硫和/或硒和氮，以便可用于在轧制期间的微细析出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.25 EP 09014686.1;2010.09.22 EP 10010180.71.制造晶粒取向电エ钢(GOES)带材的方法，其中将熔融的硅合金钢连铸成厚度为50至100毫米的铸坯，其中所述熔融的钢合金包含 -2. 1%至最多4. 5%的硅； -至多O. 1%的碳； -O. 02%至最多O. 5%的锰; -O. 01%至最多O. 3%的铜； -至多O. 04%的硫和/或硒； -至多O. 07%的铝； -至多O. 015%的氮； -任选地选自下组a-c中的ー种或多种元素 〇最大总量为O. 05%的钦、f凡、砸、鹤、错、银，和 O最大总量为O. 15%的锡、锑、神，和 〇最大总量为O. 03%的憐、秘； -余量为铁和不可避免的杂质；其中在多个单向轧制机架中通过包含下述步骤的序列热轧凝固的铸坯以制造厚度为O. 7至4. O毫米的最終热轧带材卷； -将凝固铸坯冷却至芯部温度不低于900°C ； -铸坯在1000至1300°C的温度下均匀化； -在粗轧阶段中以两个或更多个轧制步骤的至少60%的铸坯首次轧制压下量以获得中间坯，其中粗轧阶段由至少两个单向且相继的轧制机架组成，并且其中在第一轧制机架中的压下量低于40%并且其中在粗轧阶段中在相继的轧制道次之间的时间小于20秒；-将温度为950至1250°C的中间坯转移到精轧阶段，其中离开粗轧阶段和进入精轧阶段之间的转移时间为至少15秒且最多60秒以激活变形材料中的再结晶过程； -以ー个或多个单向轧制步骤在精轧阶段中以第二轧制压下量将中间坯轧压至最终热轧带材厚度； -在精轧阶段和卷曲站之间冷却最终热轧带材； -在500至780°C的卷曲温度下卷曲最终热轧带材； 接下来进行包含下述步骤的序列 -在1150°C的最高温度下将热轧带材连续退火； -通过单冷轧或通过具有中间连续退火的双冷轧将退火的带材冷轧至O. 15至O. 5毫米的最終冷轧厚度； -在750至850°C的温度下通过调节退火气氛的...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·福尔图纳蒂，G·阿布鲁泽塞，L·布拉克，
申请(专利权)人：塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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