[发明专利]一种高磁感取向高硅钢板薄带及其制备方法

说明书

一种高磁感取向高硅钢板薄带及其制备方法，成分：C：≤0.04％，Si：5.0～6.7％，Mn：0.05～0.2％，Als：0.015～0.04％，Nb：≤0.2％，V：≤0.1％，Cu：≤0.5％，N：0.006～0.010％，S：0.007～0.02％，余量为Fe和杂质；方法：浇铸得到的板坯进行热轧，热轧板酸洗去除氧化层后进行温轧，然后将冷轧薄板进行脱碳退火，接下来进行渗氮处理，在钢带表面涂覆隔离剂，进行二次再结晶退火和净化退火，最后进行平整拉伸退火；本发明通过降低板坯加热温度、调控抑制剂行为和再结晶组织，实现二次再结晶过程中抑制力‑组织‑织构的协调搭配，可以大规模生产具有锋锐Goss({110}001)织构特征的高磁感取向高硅钢薄带，大幅降低了生产成本，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种高磁感取向高硅钢板薄带及其制备方法。

背景技术

高硅钢一般指Si含量大于4.5wt％的铁硅合金。随着Si含量的增加，取向高硅钢磁导率增加，电阻率增加，涡流损耗减小，能够显著降低电器元件的质量和体积，提高电器效率。尤其当Si含量增加到6.5wt％时，磁致伸缩系数趋于零，能够显著降低高频变压器的噪音。因此取向高硅钢是用来制作低噪音、低铁损的理想铁芯材料，尤其在高频软磁材料领域有良好的应用前景。

固溶强化和有序相(B2、DO₃)使得高硅钢变得既硬又脆，轧制成型存在困难。有人采用快速凝固法，化学气相沉积(CVD)法等工艺制备高硅钢，避免低温难变形问题。目前只有日本JFE钢铁公司采用CVD法实现了高硅钢的工业化生产(JP63227717A、JP63069915A)。但是快速凝固法生产的薄带宽度和厚度有限，CVD法存在环境污染严重、生产效率较低、成本昂贵等问题。

轧制法制备薄带具有高效率、低成本、表面质量好等优点。目前轧制法制备高硅钢主要集中在解释室温脆性和改善措施方面。采用微合金化和合理的轧制及热处理工艺，抑制有序化转变和逐步增韧增塑，从而提高制成型性(CN103276174A、CN101049669A、CN1560309A)。二次再结晶控制是决定取向高硅钢软磁性能的关键，相比于普通取向硅钢，取向高硅钢二次再结晶难度增加，主要归因于：

1)晶界迁移率增加，需要更强的抑制力钉扎基体晶粒，保证二次再结晶的发生；

2)较低板坯加热温度以及奥氏体相区缩小导致传统MnS、MnSe、AlN等固有抑制剂析出不足，对基体晶粒抑制作用较弱；

3)具有补充作用的晶界偏析元素(Sn和Sb)会恶化塑性，因此添加量有限，补充抑制作用较弱。

日本专利以MnS和AlN作为固有抑制剂(昭63-069915、63-069917)、以TiC或VC作为固有抑制剂(昭63-089622)，采用一系列的热轧、温轧、冷轧和退火工序，制备了取向高硅钢薄带。磁感B₈最大为1.65T(B₈/BS＝0.916)，推测其二次再结晶锋锐度较低。该方法热轧加热温度较低(1250℃左右)，固有抑制剂初生相部分固溶，热轧时抑制剂析出不足。

日本专利(平4-224625、平4-362134、平4-080321)采用低温加热的AlN方案和后期渗氮处理的方法，磁感B₈为1.67T。该方法依靠单一AlN作为固有抑制剂，较低的热轧加热温度和无α/γ相变导致AlN第二相无法细小弥散析出，二次再结晶面积分数或者取向度较低。