[发明专利]改善低温高磁感取向硅钢磁性能的方法

说明书

本发明公开了一种改善低温高磁感取向硅钢磁性能的方法，该方法通过板坯加热和热轧、两段式常化、冷轧、连续的脱碳和渗氮、高温退火和平整退火六大步骤得到高磁感取向硅钢磁；本发明不添加Cu等额外的抑制剂增强元素，通过优化终轧温度、常化温度和脱碳温度，使MnS成为尺寸、大小、数量合适的固有辅助抑制剂，增加抑制力，提高成品高斯位向，改善性能，成品牌号至少提高一个等级。

技术领域

本发明涉及取向硅钢的生产工艺，具体涉及一种改善低温高磁感取向硅钢磁性能的方法。

背景技术

取向硅钢是一种广泛应用于电力、电子、军工企业的软磁材料，主要用于制造变压器铁芯。目前工业化生产高磁感取向硅钢的方法，根据板坯在热轧加热炉的加热温度，主要可以分为板坯高温加热和板坯低温加热两种方法。

板坯高温加热法的主要特点是以AlN和MnS或MnSe为主要抑制剂。为了使MnS或MnSe固溶，热轧板坯的加热温度高于抑制剂的固溶温度(一般高于1320℃)，使抑制剂在热轧加热阶段充分固溶，在热轧轧制以及后续的常化处理中，通过控制相变的方式获得尺寸、数量、分布合适的抑制剂。这种方法也被称为固有抑制剂法。由于加热温度高，加热炉能耗高、寿命缩短、产量低、维检和修炉费用较高。此外，铸坯晶粒容易粗化，终轧温度也难以保证，容易导致成品磁性波动。

低温板坯加热法的主要特点是其加热温度一般低于1250℃，低于AlN、MnS的固溶温度，AlN和MnS没有完全固溶，后续不能作为抑制剂。为了弥补抑制剂的不足，需要在后续热处理工序进行渗氮形成AlN为主要抑制剂，辅助以Sn、Sb、Bi等晶界偏聚元素和Cu_xS为辅助抑制剂，以提高抑制力获得良好的磁性能。

如中国专利CN1796587A公布了一种取向硅钢的生产方法和装备，其主要成分为C：0.035-0.060％，Si：2.5-3.5％，Mn：0.08-1.8％，S：0.005-0.010％，Als：0.015-0.035％，N：0.005-0.009％，Sn：0.01-0.15％，P：0.01-0.03％，Cu：0.05-0.12％，热轧加热温度1100-1200℃，终轧温度850℃以上，随后进行两段式常化，高温段常化温度1050-1180℃，后续渗氮温度750-900℃。成品磁性铁损最低0.95w/kg。为了提高磁性，该方法添加Cu形成Cu_xS第二相粒子以提高抑制力，使其性能得到改善。添加Cu一方面增加成本，另一方面，Cu_xS分解温度较低，在高温退火过程中分解，会对底层玻璃膜的形成产生不良影响。

又如中国专利CN106001108A公开了一种低成本的取向硅钢的轧制方法，其铸坯加热温度1150-1250℃，终轧温度不低于1050℃，成份体系中包含Nb：0.04～0.10％，Cu：0.06～0.07％。该方法添加Nb，其与C、N的结合能力非常强，会导致后期脱碳困难，且高温退火过程中C、N难以净化而导致磁性恶化，其成品铁损最低为1.329w/kg，磁感B₈₀₀最高仅1.834T，远低于国标规定的高磁感取向硅钢标准。

又如中国专利CN102618783B，公开了一种取向硅钢的生产方法，其铸坯加热温度为1200℃，终轧温度850℃以上，为解决低温板坯加热的先天抑制剂不稳定，对初次再结晶抑制力不足的问题，添加0.15-0.3％的Cu形成Cu_xS，并控制脱碳温度800-850℃，使初次再结晶尺寸最好为17-25μm，获得成品磁性铁损最低0.97w/kg；其终轧温度最高达到970℃时，其成品铁损高达1.08w/kg，B₈₀₀仅1.89T，性能相对较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种改善低温高磁感取向硅钢磁性能的方法，该方法通过控制热轧终轧温度、常化温度、脱碳退火温度，改善低温高磁感取向硅钢磁性能、提高成品磁性能方法。