[发明专利]一种薄带连铸强高斯织构Fe-Si合金薄带坯的制备方法

说明书

本发明属于硅钢制造领域，特别涉及一种薄带连铸强高斯织构Fe‑Si合金薄带坯的制备方法。按照以下步骤进行：(1)按设定成分冶炼钢水，其成分按重量百分比为：C<0.005％，Si 2.8～3.2％，Mn 0.15～0.30％，Al 0.30～0.50％，S 0.005～0.01％，N 0.003～0.008％，P<0.008％，余量为Fe。(2)薄带连铸得到2～3mm铸带。控制浇注温度为1530～1560℃，钢液与铸辊的接触弧角度为35～50°，铸速为17～22m/min。所得的硅钢铸带晶粒的长轴方向与铸带法向呈≥20°倾斜角，平均晶粒尺寸约为170～270μm，高斯织构的体积分数＞4.0％。本发明可以显著增强薄带连铸硅钢铸带中的高斯织构，工艺简单、稳定，可为取向硅钢制备提供优良的带坯材料。

技术领域

本发明属于取向硅钢制造领域，特别涉及一种薄带连铸强高斯织构Fe-Si合金薄带坯的制备方法。

背景技术

取向硅钢是含硅在3％左右的铁硅合金，其成品板中具有极强的{110}&lt;001&gt;高斯(Goss)织构，几乎所有晶粒的&lt;001&gt;方向都平行于轧向，从而具有非常优越的磁化性能。取向硅钢是变压器的重要铁芯材料，在给定磁场的工作条件下，其极高的磁感和极低的铁损可显著减少能量损耗、节省材料和电能。取向硅钢的制备通常需要采用严格的合金成分设计以及复杂而精准的加工工艺，任何环节出现问题都可能导致最终产品的磁性能不达标。在常规流程中，铸坯在热轧前通常需要被加热至1350℃以上保温，从而粗大MnS等析出物回溶，从而保证在热轧时析出大量细小MnS，为后续的冷轧板初次再结晶组织发生异常长大提供强的钉扎力，这一过程对加热设备的要求和能源的消耗都是非常高的。而薄带连铸能够在5s内实现钢液到1～5mm铸坯的凝固过程，这种亚快速凝固过程可以获得比常规铸坯更小的组织，同时可以直接将大量抑制剂形成元素固溶在基体中，从而为抑制剂的控制及后续二次再结晶过程提供便利条件。

取向硅钢的的制备依靠初次退火板中Goss晶粒的异常长大过程。在常规流程中，这些Goss初次再结晶晶粒主要源于热轧板中次表层形成的Goss晶粒，这种Goss晶粒与铸坯热轧时表层和次表层强烈的剪切变形有关。而在薄带连铸流程中，由于铸坯本身较薄(2～5mm)，热轧所能涉及的压下率较小。这种工艺条件可能会导致初次再结晶板中的Goss种子不足，进而影响其二次再结晶过程。专利CN103255338B公布一种增强双辊薄带连铸取向硅钢热轧Goss织构的方法，其主要技术途径是采用异步热轧取代常规的热轧工艺，从而增强剪切变形，在铸带中获得更多的Goss晶粒。这种方法对热轧温度、压下控制严格，且增加能耗。研究表明，薄带连铸可以通过对浇注参数的调整，获得具有不同晶粒尺寸和织构的铸带。因此，如何在凝固组织中直接获得强的Goss织构是解决以上问题的最有效途径。本专利申请是在国家自然科学基金项目(51674080)资助下完成的。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种薄带连铸强高斯织构Fe-Si合金薄带坯的制备方法，目的是通过薄带连铸参数的控制，获得具有强高斯织构的硅钢薄带坯，为高品质硅钢的制备提供材料。

本发明的技术方案是：

一种薄带连铸强高斯织构Fe-Si合金薄带坯的制备方法，按以下步骤进行：

(1)冶炼钢水，其成分按照质量百分比为：C&lt;0.005％，Si 2.8～3.2％，Mn 0.15～0.30％，Al0.30～0.50％，S 0.005～0.01％，N 0.003～0.008％，P&lt;0.008％，余量为Fe；

(2)控制浇注温度为1530～1560℃，将冶炼好的钢水经中间包浇入两个反向旋转的铸辊与侧封板组成的熔池内，通过薄带连铸得到2～3mm厚的硅钢铸带，然后冷却至室温。

所述的薄带连铸过程中铸辊直径为500～700mm，侧封板为氮化硼材质。