CN102925795A - 无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，钢中碳含量＜0.01%，硅或硅铝含量＜1.7%，冶炼时严格控制钢中的有害化学成分；铸坯等轴晶组织＞40%；热轧加热温度≤1200℃，粗轧最后道次压下率为30%~60%，温度在铁素体或奥氏体的单相区，精轧前坯厚为50～15mm，采用单相区轧制，末道次压下率＞5%，轧后孕育时间＞5秒，再冷却，卷取温度≥670℃；冷轧压下率＞75%，第一道次＞25%；热处理炉中升温速率＞5℃/s；重卷生产张力控制在20N/mm²以下。本发明在保留了无取向电工钢整体电磁性能优良的基础上，产品纵横向电磁性能均优异，磁性差控制到了3%以下。

Description

无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法

技术领域

本发明属于钢铁生产技术领域，尤其涉及一种无取向电工钢中低牌号产品提高电磁性能各向同性的生产方法。

背景技术

冷轧无取向电工钢因各向异性小，即纵横磁性优良，主要用在旋转装置的铁芯制造上。但严格来说，因现代常规方法长工序生产过程中，受特定因素的影响，横纵向电磁性能仍存在差异，对于现今旋转高效装置的设计仍存在一定的影响和制约，如大型旋转构件的周期性的磁路不稳定、高频高速或超临界速度运行构件的磁偏转、偏震等等因素常与电工钢横纵磁性差有关。

冷轧无取向电工钢随着主体合金元素不同，如硅元素含量不同，钢种的机理特性存在差异，如冶炼碳含量控制0.01%以下、硅（或硅铝合计）含量1.7%以下时，所生产的无取向电工钢中低牌号钢种存在双相区，在生产中不加以控制常常会造成磁各向差异。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术所存在的不足，提供一种能消除或减轻无取向电工钢中低牌号产品各向电磁性能差异的生产方法，以提高产品的适用性。

本发明技术方案适用于但不局限于无取向电工钢中低牌号系列产品的生产，但更适用于原始钢种存在双相区（奥氏体及铁素体）设计的产品，钢中硅（或硅铝合计）含量1.7%以下的产品。

本发明技术方案主要适用于现代常规中低牌号无取向电工钢产品的生产工艺流程，主要包括：铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、加热、热轧、酸洗、冷轧、碱洗、热处理、涂层、重卷、包装。

本发明技术方案最佳应用为下述方法的整体组合应用，但不局限于此，也可根据生产及流程情况进行部分方法的组合，或在部分方法组合基础上的发展。

本发明具体技术方案如下：

冶炼时严格控制钢种中的有害化学成分，根据钢种需求特定加入元素除外，避免其及其化合物形成铸态偏析，在整体制造中抑制特定织构组分生成，或阻碍晶粒长大；如有害化学成分碳、硫、氧、氮、铌、钒、钛、镍、锆的含量，其含量重量百分比均控制在0.005%以下，最佳含量控制在0.0020%以下。

铸坯等轴晶组织控制在40%以上，最佳目标为60%以上，减少硅钢钢种特有的发达的柱状晶组织及枝晶组织，防止随后加工中的纵向变形及粗大条带组织的产生。

热轧加热温度控制在1200℃及以下，避免粗大晶粒组织产生，最佳温度为1100℃及以下。

铸坯轧制分粗轧及精轧两种方式讨论：粗轧为原始坯厚轧制15 mm以上，在此过程中，最后道次压下率控制在30%~60%，最佳压下率为50%，并且温度在单相区（铁素体或奥氏体），最佳温度为奥氏体区间温度，目的是破碎加热粗大晶粒并恢复等轴晶粒；精轧前坯厚为50mm至15mm，采用单相区轧制，最佳为铁素体区轧制，末道次压下率设定在5%以上，最佳为15%以上，促进钢带动态再结晶组织的产品。

热轧后，钢带孕育时间大于5秒，最佳时间为20秒以上，促进钢带静态再结晶组织的产生，然后进行冷却及钢带卷取，卷取温度控制在670℃及以上，最佳温度为710℃以上，同样是为了促进再结晶组织生产。

冷轧整体压下率控制75%以上，最佳为80%以上；第一道次控制在25%以上，最佳为35%以上，目的破碎原始粗大组织。

热处理中快速升温，升温速率为5℃/s以上，最佳方式为明火无氧化加热，控制升温速率大于15℃/s，目的为增加形核数量，减少不同晶体结构组织生长差异；如连续生产应控制炉内张力在4N/mm²以下，最佳为1.6N/mm²以下，消弱晶粒滑移向易生成方向转动等。

重卷生产中以该产品屈服强度指标为参考，低张力运行，最好在保持机组稳定运行的微张力下控制，防止用户使用中性能变化或用户加工热处理后横纵磁性能差异加大，最佳张力控制在16N/mm²以下。

通过此技术方案，在保留了无取向电工钢整体电磁性能优良的基础上，产品纵横向电磁性能均优异，磁性差由市场普遍接受的8%以下控制到了3%以下。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

本发明实施例电工钢的化学成分重量百分比为：C：0.002%，Si：1.25%，Mn：0.30%，P：0.010%，S：0.003%，Als：0.27%，其余为铁和不可避免的杂质元素。

本发明实施例提高无取向电工钢性能的方法包括下列工艺步骤：

a) 冶炼：采用转炉冶炼，RH真空精炼处理，并连铸成钢坯，连铸采用电磁搅拌，控制等轴晶组织55%；

b) 热轧：将钢坯加热到1150℃，开轧温度为1130℃，粗轧最后一道次压下率40%，终轧温度为860℃，末道次压下率9%，钢带孕育时间15秒，卷取温度为720℃；

c) 冷轧：钢板经冷连轧成0.5mm厚，第一道次控制在28%。钢板宽度为1020mm；

d)成品退火：钢板冷轧升温速率12℃/s，连续生产应控制炉内张力在2.2N/mm²；

e)重卷包装：生产应控制炉内张力在12N/mm²；

产品电磁性能：纵向P15为4.22W/kg，B5000为1.711T；横向P15为4.54W/kg，B5000为1.685T，铁损横纵向性能差为7.58%，磁感横纵向性能差为1.52%。

实施例2：

本发明实施例电工钢的化学成分重量百分比为：C：0.0015%，Si：1.25%，Mn：0.30%，P：0.010%，S：0.001%，Als：0.27%，其余为铁和不可避免的杂质元素。

本发明实施例提高无取向电工钢性能的方法包括下列工艺步骤：

a) 冶炼：采用转炉冶炼，RH真空精炼处理，并连铸成钢坯，连铸采用电磁搅拌，控制等轴晶组织65%；

b) 热轧：将钢坯加热到1060℃，开轧温度为1020℃，粗轧最后一道次压下率50%，终轧温度为860℃，末道次压下率18%，钢带孕育时间25秒，卷取温度为720℃；

c) 冷轧：钢板经冷连轧成0.5mm厚，第一道次控制在38%。钢板宽度为1020mm；

d)成品退火：钢板冷轧升温速率18℃/s，连续生产应控制炉内张力在1.2N/mm²；

e)重卷包装：生产应控制炉内张力在12N/mm²；

产品电磁性能：纵向P15为4.37W/kg，B5000为1.702T；横向P15为4.41W/kg，B5000为1.698T，铁损横纵向性能差为0.92%，磁感横纵向性能差为0.24%。

Claims (8)

1.一种无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，钢中硅或硅铝含量＜1.7%，其特征在于：冶炼时严格控制钢中的有害化学成分碳、硫、氧、氮、铌、钒、钛、镍、锆的含量，其含量重量百分比均控制在0.005%以下；铸坯等轴晶组织＞40%；热轧加热温度≤1200℃，粗轧最后道次压下率控制在30%~60%，温度控制在铁素体或奥氏体的单相区，精轧前坯厚为50～15mm，采用单相区轧制，末道次压下率＞5%，轧后孕育时间＞5秒，再冷却、卷取，卷取温度≥670℃；冷轧压下率＞75%，第一道次＞25%；热处理炉中升温速率＞5℃/s；重卷生产张力控制在20N/mm²以下。

2.根据权利要求1所述的无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，其特征在于所述冶炼时碳、硫、氧、氮、铌、钒、钛、镍、锆的含量均控制在0.0020%以下。

3.根据权利要求1所述的无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，其特征在于所述铸坯等轴晶组织控制在＞60%。

4.根据权利要求1所述的无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，其特征在于所述热轧加热温度≤1100℃，粗轧最后道次压下率控制在50%，温度为奥氏体区间温度，精轧为铁素体区轧制温度，末道次压下率＞15%，轧后孕育时间＞20秒，卷取温度＞710℃。

5.根据权利要求1所述的无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，其特征在于所述冷轧压下率＞80%，第一道次＞35%。

6.根据权利要求1所述的无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，其特征在于所述热处理炉升温速率＞15℃/s，炉内张力＜4N/mm²。

7.根据权利要求6所述的无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，其特征在于所述炉内张力＜1.6kN/mm²。

8.根据权利要求1所述的无取向电工钢中低牌号产品控制横纵向电磁性能的生产方法，其特征在于所述重卷生产中张力控制在16N/mm²以下。