[发明专利]磁性能优异的高硅钢板及其制备方法

说明书

本发明提供一种磁性能优异的高硅钢板及其制备方法。本发明的高硅钢板的制备方法包括：薄带连铸步骤，在氮或氩气氛下，对硅钢熔融液进行薄带连铸，其中所述硅钢熔融液以wt％计包括4～7％的Si、0.1～3％的Al及余量的Fe，Si和Al之和为5.5～7.5％；热轧步骤，对薄带连铸后的薄带进行热轧以制备高硅钢板；热处理步骤，在氮、氩、或者氢和氮的混合气氛的非氧化性气氛下，对热轧后的所述高硅钢板进行热处理；温轧步骤，将热处理后的高硅钢板温轧成0.5mm以下的最终厚度；最终热处理步骤，在800℃～1200℃温度下对所述高硅钢板进行最终热处理，所述高硅钢板的制备方法在进行所述最终热处理步骤之后，还包括在制成最终厚度的高硅钢板的表面上形成软磁铁氧体层以改善高频区磁性的步骤。

技术领域

本发明涉及一种磁特性优异的高硅电工钢板及其制备方法，更为详细地涉及一种在高硅钢的最终热处理之前或之后涂布磁性氧化铁以形成复合结构，从而与常规的高硅钢相比磁性能得到巨大改善的高硅钢板及其制备方法。

背景技术

一般来说，含硅电工钢板用作变压器、电动机、发电机和其他电气设备等的铁芯材料。电工钢板需要优异的磁通量及铁损。磁通量越大，则实现同样的性能所需的铁芯量越少，因此能够实现电气设备的小型化。另外，铁损越小，则能耗越小。

引起能耗的铁损由涡流损耗与磁滞损耗构成。在交流电中频率越大，则涡流损耗的因素越大。涡流损耗为在铁芯上感应出磁场时产生的涡流引起的发热，因此为了减少涡流损耗，添加硅。当添加的硅含量达到6.5％时，作为噪音起因的磁致伸缩(magnetostriction)减小到0，磁导率呈最大值。而且，当硅含量为6.5％时，高频特性非常好。采用这种高硅钢优异的磁特性，能够在设置于新再生能源发电装置中的逆变器和电抗器、燃气轮机用的发电机感应加热装置、不间断电源装置的电抗器等高附加值电气设备中应用高硅钢。

含6.5％Si的高硅钢板虽然磁性能优异，但在Si为3.5％以上时，不能用常规方法进行冷轧。因此，不能用常规的热轧-冷轧或温轧来制备高硅钢板，于是尝试用其他方法制备磁性能优异的高硅钢板。

至今已知的、能够制备高硅钢板的方法的技术中有日本专利公开昭56-3625号等采用单辊或双辊的直接铸造法，还有日本专利公开平5-171281号等在内部配置高硅钢且在外部配置低硅钢的状态下进行轧制的所谓熔覆法，但这些技术至今未能得到商业化。

韩国专利公告第10-0374292号等中采用粉末冶金法来制备由粉末构成的高硅钢块以取代高硅钢板，将所述高硅钢块用作高硅钢板的替代材料。虽然复合使用纯铁粉芯、高硅钢粉芯和铁硅铝粉芯，但因粉末所具有的特性，其软磁特性比高硅钢板差。

含6.5％Si的高硅钢板的批量生产技术中有日本专利公报昭38-26263号、日本专利公报昭45-21181号、日本专利公开昭62-227078号，这些专利通过化学气相沉积法(CVD，Chemicla Vapor Deposition)，由SiCl₄对3％Si钢板进行扩散退火。这种方法具有需要采用有毒SiCl₄、在扩散退火中耗时多的缺点。

已知在电工钢板中硅含量越多，则硅钢板的脆性越增加，因此无法冷轧含有3.5％以上Si的硅钢板。但有人尝试通过提高轧制温度的所谓温轧方法，在实验室中制备薄板。

提高轧制温度具有改善轧制性的效果，但仅凭这一点，改善效果不够充分，在制作热轧板的工序中也有很多困难。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种磁性能优异的高硅钢板及其制备方法，该磁性能优异的高硅钢板在高硅钢板的表面上形成高频特性优异的MnZnNi类软磁铁氧体层，从而高频区的磁性得到巨大改善。

技术方案