[发明专利]具有{100}织构的无取向电工钢及其制备方法

说明书

本申请公开了一种具有{100}织构的无取向电工钢及其制备方法，涉及特殊钢制造领域。其中制备方法包括以下步骤：钢液经真空感应熔炼后浇注至浇铸模具中，冷却后得到铸锭；将铸锭去除表面氧化皮和表面缺陷，然后进行线切割，获得铸坯板；将铸坯板进行冷轧，再进行相变退火，即得到具有{100}织构的无取向电工钢。本申请解决了现有无取向电工钢中{100}织构的比例较低、铁损高和磁感低的问题，实现了低铁损、高磁感的{100}织构柱状晶组织无取向电工钢的制备。

技术领域

本申请涉及特殊钢制造领域，具体涉及一种具有{100}织构的无取向电工钢及其制备方法。

背景技术

电工钢亦称硅钢片，是电力、电子和军事工业不可缺少的重要软磁合金，亦是产量最大的金属功能材料，主要用作各种电机、发电机和变压器的铁芯。无取向电工钢是含碳很低的硅铁软磁合金，是在旋转磁场中工作的电动机和发电机转子的铁芯材料，要求具有良好的磁性能和工艺性能。近年来，随着电机高速化和小型化的发展，对无取向硅钢的性能要求提出了更高的要求，如在高频下具有低铁损和高磁感强度等。而传统无取向电工钢的磁性能，特别是中高牌号高铁损、低磁感的性能已经很难满足人们的需要。同时，传统无取向电工钢生产的技术壁垒并不高，同质化竞争尤为严重，在钢铁行业整体产能过剩和节能降耗降本的大趋势下，研究与开发新一代低铁损高磁感无取向电工钢已成为科技人员和生产者的紧迫任务。

工业大生产中，一般采用净化钢水、减少杂质和获得均匀的晶粒尺寸等方法来提高无取向电工钢的磁性能，但该方法很难突破无取向电工钢高铁损、低磁感的“瓶颈”。初始柱状晶组织在现代钢铁生产的铸锭、铸坯及连铸坯中广泛存在，由于其在凝固过程中的取向择优生长，往往表现出{100}织构；同时，由于具有两个易磁化方向，{100}织构能够同时降低铁损并提高磁感。然而，目前的制备方法在无取向电工钢中形成{100}织构的比例较低，无取向电工钢仍存在铁损高和磁感低的问题，且由于工期长、工艺复杂、设备要求高等一系列的劣势，使得{100}织构无取向电工钢的生产到目前为止还很难应用于社会化大生产。因此，只有制备低铁损、高磁感的强{100}织构无取向电工钢，才能真正解决目前无取向电工钢进一步发展所面临的窘境。

发明内容

本申请实施例通过提供一种具有{100}织构的无取向电工钢及其制备方法，解决了现有无取向电工钢中{100}织构的比例较低、铁损高和磁感低的问题，实现了低铁损、高磁感的{100}织构柱状晶组织无取向电工钢的制备。

为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种具有{100}织构的无取向电工钢的制备方法，包括以下步骤：

钢液经真空感应熔炼后浇注至浇铸模具中，冷却后得到铸锭；

将铸锭去除表面氧化皮和表面缺陷，然后进行线切割，获得铸坯板；

将铸坯板进行冷轧，再进行相变退火，即得到具有{100}织构的无取向电工钢。

作为优选，所述钢液的化学成分重量百分比为：C≤0.005％、Si≤0.5％、0.4％≤Mn≤0.6％、Al≤0.005％、S≤0.01％、P≤0.01％，余量为铁及不可避免的夹杂物组成。

作为优选，所述浇铸模具为孔型模具，模具型腔的尺寸满足以下要求：长度≥2*宽度≥6*高度。

作为优选，所述浇铸模具需要在浇铸前进行预热，预热温度为200℃～300℃。

作为优选，对所述铸锭去除表面氧化皮和表面缺陷时采用铣削机加工的方式，且去除铸锭表面厚度3～5mm。

作为优选，将所述铸锭去除表面氧化皮和表面缺陷后，以高度方向为线切割平面法向对铸锭进行线切割，得到厚度为1～5mm的铸坯板。

作为优选，将所述铸坯板去除表面油污后再进行冷轧，保证最终厚度为0.5mm。