[发明专利]一种含Cu无取向硅钢及其生产方法

说明书

本发明涉及含Cu无取向硅钢的生产方法，转炉炼钢，真空处理过后连铸成坯；铸坯化学成分：1.0≤Si/Cu≤3.0,3.0≤S i+Cu≤5.5％，S≤0.0015％，(Mn+Cu)/S≥3000，其他为Fe,Al s,P以及不可避免的杂质元素；对铸坯进行粗轧；粗轧后的中间坯采用热卷机进行强制卷取，开卷后中间坯进入保温箱，控制保温箱内冷却速度≤5℃/s；进入保温箱的中间坯温度T₁满足：1000‑(S i+Cu)×10³≤T₁≤1100‑(Si+Cu)×10³；高压除鳞，精轧，层流冷却，卷取；连续酸洗；冷轧到目标厚度，成品退火，涂层；成品卷进行时效处理。成品卷具有较低的中高频铁损，高磁感和高屈服强度。

技术领域

本发明涉及无取向硅钢的生产技术领域，尤其涉及一种含Cu无取向硅钢及其生产方法。

背景技术

随着电气驱动技术的发展，转子在向高速化方向发展，要求转子用无取向硅钢板具有高的屈服强度。因此，为满足新能源汽车行业的发展需求，需要开发低铁损、高磁感、高强度的无取向硅钢。在冷轧钢板中，一般采用固溶强化、析出强化、相变强化、细晶强化、位错强化等方法来提高强度，同时考虑到高转速下铁芯损耗急剧增加，材料的中高频铁损也要尽可能降低，而较高的启动转矩要求材料也要具备较高的磁感水平。

目前有很多关于含Cu高强度无取向硅钢的技术报道，其核心点在于利用纳米Cu析出强化的作用，使纳米Cu析出的数量增多、尺寸减小，在几乎不影响磁性能的同时使强度大幅度提高。

关于含Cu无取向硅钢的生产方法，国内外相关技术如下：

东北大学专利CN106282781A公开了一种“基于纳米Cu析出强化制备高强度无取向硅钢的方法”，通过添加0.5％～2.0％Cu和0.3％～2.0％Ni以及经过薄带铸轧工艺生产的高强度无取向硅钢性能如下：磁感强度B₅₀₀₀为1.67～1.74T,铁损P_1.0/400为22.5～31.5W/kg,屈服强度R_p0.2为640～750MPa,抗拉强度为700～850MPa，虽然此专利的力学性能和磁感强度较高，但高频铁损较高以及薄板铸轧技术在目前工业生产中难以实现。

北科大专利《一种高强度含铜冷轧无取向硅钢及制造方法》(申请号CN107130169A)提供一种高强度含铜冷轧无取向硅钢及制造方法，该硅钢成分为：0.001～0.0015wt％C、2.5～3.0wt％Si、0.8～1.0wt％Al、0.5～0.8wt％Mn、1.5～2.0wt％Cu、0.75～1.5wt％Ni、Nb≤0.005wt％，余为Fe及不可避免的不纯物，通过控制二次冷轧压下量、退火工艺以及时效工艺，从而使无取向硅钢的磁感强度、铁损以及屈服强度达到平衡。该发明开发的钢种经过上述冷轧、退火及时效工艺处理后，磁感强度B₅₀₀₀为1.641.66T，铁损P_1.0/50为2.53.5W/kg，P_1.0/400为20.04 25.04W/kg，下屈服强度R_eL为750～810MPa，抗拉强度R_m为800～870MPa，延伸率为15％～20％，其热轧卷常化采用980～1030℃的高温，其Si、Cu含量较高，在采用980～1030℃常化后表层氧化铁皮更加难以酸洗。

新日铁专利《时效热处理用无方向性电磁钢板及其制造方法》(JP2012-201850)涉及一种屈服强度500MPa以上的无取向硅钢及其制造方法，其组成成分：Si：0～0.5％、Mn≤0.2％、Cu：1.5～2.5％，Al:2.0～3.5％、Ni:0.1～1.3％，热轧板在600～900℃均热10s进行常化处理，冷轧后进行退火的得到成品，其主体要问题为Al含量过高会导致连续浇铸困难，堵塞结晶器水口，且Si％过低其铁损会偏高，Cu％达到1.5％以上时其热轧板常化后同样会导致酸洗困难。