[发明专利]一种低温超高磁感取向硅钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种低温超高磁感取向硅钢及其制造方法，属于取向硅钢制备技术领域。本发明所述制造方法包括步骤：(1)将钢水经转炉冶炼、连铸后热轧、常化酸洗；(2)冷轧至成品厚度，随后进行脱碳渗氮退火；(3)涂布隔离剂后高温退火；(4)涂布绝缘层，平整拉伸退火得到低温超高磁感取向硅钢；步骤(3)中，所述高温退火采用两段式保温退火方式。本发明通过控制高温退火过程，获得具有高取向度高斯方位的二次再结晶晶粒，从而获得B₈₀₀＞1.95T的超高磁感取向硅钢产品，本发明所述方法可在不提高取向硅钢生产成本的同时获得较高的磁感。

技术领域

本发明属于取向硅钢制备技术领域，尤其涉及一种低温超高磁感取向硅钢及其制造方法。

背景技术

冷轧取向硅钢片是具有{110}001织构(即高斯织构)的3％Si-Fe软磁材料，其在轧制方向上极易磁化，并能够获得较高的饱和磁感应强度。利用取向硅钢这一特性，其在工业上被广泛地应用于变压器铁芯的生产制造。磁性能优异的取向硅钢制造出的变压器铁芯损耗也较低，对电力系统节能减排具有重要意义。

从产品磁性能上，通常将磁感应强度在1.88T以上的取向硅钢称之为高磁感取向硅钢。从生产工艺特点来看，取向硅钢可分为高温高磁感取向硅钢(热轧板坯加热温度高于1350℃)和低温高磁感取向硅钢(热轧板坯加热温度在1200℃以下)。低温高磁感取向硅钢制造技术因其生产成本低、产品性能好已基本取代了高温高磁感取向硅钢制造技术。低温高磁感取向硅钢基于低温板坯加热技术，后工序采用氨气渗氮的方法，增加钢带中的辅助抑制剂，促进完整二次再结晶的完成，最终得到优良的磁性能。

取向硅钢的磁性能主要是由(110)001方位晶粒，即高斯方位晶粒的取向度所决定的，而高斯方位晶粒是在高温退火工序发生二次再结晶而生成的。二次再结晶时，高斯方位以外的晶粒大多被抑制剂所抑制。抑制剂在钢中弥散析出，在二次再结晶之前抑制了一次晶粒长大提高了高斯晶粒的取向度，从而提高了磁感强度。可以看出，二次再结晶过程是取向硅钢整个生产工艺中的重中之重，取向硅钢就是通过高温退火升温阶段发生二次再结晶形成单一的{110}001织构。由于低温高磁感取向硅钢使用氮化物作为抑制剂，往往会出现偏离(110)001方位的二次晶粒，使磁性能劣化。因此为了完善二次再结晶，获得优良磁性，国内外学者对高温退火工艺进行了大量研究。

日本公开特许公报，平8-311560中提出如果在约1000℃时保温约17h后再以10℃/h速度升温到1100℃，此时最高点升温速度为10℃/h，最低点为11℃/h，ΔP17减小明显。日本公开特许公报，平6-2043中提出以10～20℃/h升温到950～1000℃后再降到900～950℃保温0.5～20h，再以15℃/h速度升温到1200℃保温，可促进位向精确的二次晶粒长大，磁性提高。这些方法适用于高温板坯加热型高磁感取向硅钢的生产，并不适用于后期渗氮型低温板坯加热型高磁感取向硅钢的生产。

中国专利CN101775548A公开了低渗氮量高磁感取向硅钢带的生产方法，其中，所述低温高磁感取向硅钢高温退火工序中在高温退火高保温净化平台温度1180℃～1200℃之前采用15℃/h的升温速率，同时在1100℃之前采用H₂+N₂的混合气氛控制钢种氮化物的含量来获得良好磁性能，然而采用该方法获得的成品取向硅钢磁感应强度B₈₀₀最大仅为1.94T。

中国发明专利CN101348854A公开了一种低温加热取向电工钢的生产方法，其中，所述的一种渗氮法制备低温高磁感取向硅钢的高温退火工艺中，在850℃～1100℃采用更低范围的5～20℃/h的升温工艺，然而采用该方法获得的成品取向硅钢磁感应强度B₈₀₀最大仅为1.91T。