專利名稱：一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法
技術領域：
本發明涉及電機用電工鋼領域，特別涉及一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法。
背景技術：
高牌號無取向硅鋼主要用于制造大型電動機和發電機鐵芯，其磁性的主要特點是鐵損極低。傳統上其制造特點是硅含量在2. 5%以上，再添加0. 2%以上的鋁，以增加鋼中的電阻，從而降低鐵損。再實施熱軋、常化和冷軋工序，并進行最終退火和涂覆絕緣層。為降低鐵損，最終退火溫度要求達到1000°C以上，甚至1075°C。但是，高溫退火所帶來的問題一是成本高，二是帶鋼表面附著的氧化物被氫氣還原為鐵而堆積在爐輥表面，從而引起爐輥結瘤。為防止爐輥結瘤，延長爐輥的使用壽命，通常采用改善爐輥材質，如使用碳套輥、陶瓷涂層輥以及在高溫區使用漂浮器等措施，改善爐輥材質的辦法實際上并沒有得到很好的效果，使用漂浮器的辦法增加了設備投資，同時在高溫下漂浮器的使用風險較大。美國專利No46665;34指出，對于生產Si含量< 2. 0%,A1含量在0. 10% 0. 20% 之間，Mn含量在1. 0%~ 1. 5%電工鋼時，向鋼中同時添加0. 02% 0. 2% Sn和< 0. 005% B，控制B/N比在0. 5 1. 5，可以獲得低鐵損和高磁感的電工鋼。日本專利平3-M250中提到住友金屬公司在生產高Al (0.5%-1.0% )的3% Si 鋼中添加適當含量的B，可防止形成內氧化層和內氮化層，并促進晶粒長大，同時可以使磁各向異性減小。中國專利CN10133620A公開了一種高牌號無取向硅鋼及其制造方法，其采用B作為合金化元素，降低了退火溫度，使得退火溫度最低可達到900°C。但經試驗驗證，其硅鋼采用900°C退火時，爐底輥結瘤確實可以降低，但其磁學性能無法保證，而必須在970°C以上退火才可以，可見其取得了一定的進步，使得退火溫度有一定程度的降低，但此時爐底結瘤又有升高的趨勢，因此，該專利對于這一技術問題的解決是不徹底的。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法，以實現在保證磁性能的前提下，利用較低的退火溫度來生產高牌號電工鋼，降低爐底輥結瘤，避免帶鋼劃傷。為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計由下列組份組成c :0. 015 0. 030，Si :3. 6 4. 2，Mn :0. 1 0. 2，Sn :0. 6 0. 8，Cu :0. 30 0. 60，B 0. 008 0. 015，Bi :0. 04 0. 08，S :0. 005 0. 010，Als :0. 010 0. 015，N 0. 0050 0. 0090，P 0. 010 0. 030，其余為!^e及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經爐前檢驗成分滿足要求后連鑄成坯；
2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內加熱到1050 1080°C，保溫30 60min，進行軋制，保證920°C以上的終軋溫度；經多道次軋制，總壓下率為90 95%，軋制成1. 2 1. 5mm 的熱軋板，并在640 660°C進行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到900 950°C，保溫 120s 180s，然后以彡10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到870 890°C，保溫時間10 15min，氣氛為75% H2+25%
N2;6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。本發明與現有技術相比具有以下有益效果1.通過在電工鋼中添加Sn、Cu，B、Bi元素，并合理控制其各自含量，使得其各自發揮其作用并產生協同效果，其中Sn和Cu有利于控制析出物的形態和分布，從而影響織構； 而添加的B和Bi元素可以大幅度降低高硅含量的電工鋼的退火溫度，僅需870 890°C的退火溫度即可達到磁感應強度B5tl > 1. 7T，鐵損Pu < 2. 7W/kg這樣的磁性能；同時四種元素與其它的常規合金化元素共同作用改善了電工鋼的微觀組織，進而提高鋼的力學性能。2.由于降低了退火溫度，使得爐輥結瘤完全避免，完全避免了帶鋼的劃傷；降低生產的能耗，從而降低生產的成本。
具體實施例方式實施例一一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計由下列組份組成:C :0. 015，Si 4. 2，Mn :0. 1，Sn :0. 8，Cu :0. 30，B :0. 015，Bi :0. 04，S :0. 010， Als :0. 010, N :0. 0090，P :0. 010，其余為!^e及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經爐前檢驗成分滿足要求后連鑄成坯；2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內加熱到1050°C，保溫60min，進行軋制，保證920°C 以上的終軋溫度；經5道次軋制，總壓下率為90%，軋制成1. 5mm的熱軋板，并在640°C進行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到900°C，保溫180s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到870°C，保溫時間15min，氣氛為75% H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。實施例二—種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計由下列組份組成:C :0. 030，Si 3. 6，Mn :0. 2，Sn :0. 6，Cu :0. 60，B :0. 008，Bi :0. 08，S :0. 005， Als :0. 015，N :0. 0050，P :0. 030，其余為！^及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經爐前檢驗成分滿足要求后連鑄成坯；
2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內加熱到1080°C，保溫30min，進行軋制，保證920°C 以上的終軋溫度；經6道次軋制，總壓下率為95%，軋制成1. 2mm的熱軋板，并在660°C進行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到950°C，保溫120s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到890°C，保溫時間lOmin，氣氛為75% H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。實施例三一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法，所述電工鋼以重量百分比計由下列組份組成:C :0. 025，Si 3. 9，Mn :0. 15，Sn :0. 7，Cu :0. 45，B :0. 010，Bi :0. 06，S :0. 008， Als :0. 012，N :0. 007，P :0. 02，其余為！^及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經爐前檢驗成分滿足要求后連鑄成坯；2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內加熱到1070°C，保溫45min，進行軋制，保證920°C 以上的終軋溫度；經多道次軋制，總壓下率為93%，軋制成1. 3mm的熱軋板，并在650°C進行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C /s的平均加熱速度升高到930°C，保溫150s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0. 5mm ；5)退火冷軋板升溫到880°C，保溫時間13min，氣氛為75% H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程， 但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進， 對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
1. 一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法，其特征在于，所述電工鋼以重量百分比計由下列組份組成:C :0. 015 0. 030，Si :3. 6 4. 2，Mn :0. 1 0. 2，Sn :0. 6 0. 8， Cu 0. 30 0. 60，B 0. 008 0. 015，Bi :0. 04 0. 08，S :0. 005 0. 010，Als :0. 010 0. 015，N 0. 0050 0. 0090，P :0. 010 0. 030，其余為！^e及不可避免的夾雜物，所述制備方法包括下列步驟1)熔煉澆注按上述組成熔煉和精煉，經爐前檢驗成分滿足要求后連鑄成坯；2)熱軋并卷曲鑄坯在加熱爐內加熱到1050 1080°C，保溫30 60min，進行軋制， 保證920°C以上的終軋溫度；經多道次軋制，總壓下率為90 95%，軋制成1. 2 1. 5mm的熱軋板，并在640 660°C進行卷曲；3)常化熱軋板板溫以2 3°C/s的平均加熱速度升高到900 950°C，保溫120s 180s，然后以< 10°C /s的冷卻速度冷至550°C，然后快冷至常溫，并進行酸洗；4)冷軋，采用一次冷軋法，軋制成品厚度0.5mm ；5)退火冷軋板升溫到870 890°C，保溫時間10 15min，氣氛為75%H2+25% N2 ；6)酸洗、涂布絕緣層并包裝。
全文摘要
本發明公開了一種用于電機的高硅無取向電工鋼的制備方法，通過在電工鋼中添加Sn、Cu，B、Bi元素，并合理控制其各自含量，使得其各自發揮其作用并產生協同效果，其中Sn和Cu有利于控制析出物的形態和分布，從而影響織構；而添加的B和Bi元素可以大幅度降低高硅含量的電工鋼的退火溫度，僅需870～890℃的退火溫度即可達到磁感應強度B50＞1.7T，鐵損P1.5＜2.7W/kg這樣的磁性能；同時四種元素與其它的常規合金化元素共同作用改善了電工鋼的微觀組織，進而提高鋼的力學性能。由于降低了退火溫度，使得爐輥結瘤完全避免，完全避免了帶鋼的劃傷；降低生產的能耗，從而降低生產的成本。
文檔編號C22C38/16GK102383037SQ20111034181
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者沈敬棟 申請人:江蘇昊達有限責任公司