專利名稱：薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)高牌號無取向硅鋼及制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無取向硅鋼及其制造方法，尤其涉及采用薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的高牌號無取向硅鋼及其制造方法。
背景技術：
高牌號無取向硅鋼用作大電機或高效電機的鐵芯材料，其鐵損和板面質量影響了電機的損耗和效率。傳統(tǒng)長流程工藝生產(chǎn)高牌號無取向硅鋼在熱軋過程溫降大，軋制困難，熱軋板板型控制難度大，成材率低。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的高牌號無取向硅鋼過程溫降小，可實現(xiàn)高溫軋制，獲得良好板型的熱軋鋼帶。然而，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)高牌號硅鋼易出現(xiàn)瓦楞狀缺陷，且鐵損較高。薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的無取向電工鋼板坯薄，拉速快，鑄坯除了很薄的急冷層外， 其余全為柱狀晶組織。薄板坯連鑄連軋工藝無電磁攪拌設備，不經(jīng)粗軋工序，柱狀晶難以破碎。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)高牌號硅鋼常采用增碳、電磁攪拌和二次冷軋及二次退火來改善瓦楞狀缺陷，但都不適合薄板坯連鑄連軋工藝。其存在如下不足
I、當通過增加鋼液中的碳含量，擴大Y相區(qū)和α + Y兩相區(qū)可解決鋼板瓦楞狀問題，若按C彡[(Si+Al)-0. 75]%/100，對于Si+Al彡2. 4%的高牌號無取向硅鋼，C彡O. 0165%才可能發(fā)生相變，隨著Si、Al含量的增加，發(fā)生相變需要的碳含量也相應提高。C含量較高，成品再結晶過程中必須長時間脫碳，影響鋼帶運行速度，降低了生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)成本。另外，脫碳過程中的氧化性氣氛導致鋼帶內氧化層增厚，鐵損增高。2、通過增設電磁攪拌設備，提高鑄坯等軸晶比率，以解決成品鋼帶的瓦楞狀缺陷問題，由于在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的鑄坯斷面窄，冷卻速度快，電磁攪拌對等軸晶比率的提高效果不佳。3、通過采用二次冷軋和二次退火可以減輕和消除瓦楞狀缺陷，導致成本大大提高，不能體現(xiàn)薄板還連鑄連軋成本優(yōu)勢。另外，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的鑄坯斷面窄，鋼液中細小夾雜物在結晶器中難以上浮，細小夾雜物較多。MnS、AlN和CuS析出相在隧道爐中也不易長大，導致成品晶粒長大受到限制，鐵損偏高。經(jīng)初步檢索，中國專利號為CN1796015的專利文獻，其公開了一種薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)冷軋電工鋼的生產(chǎn)方法，部分涉及到高牌號無取向硅鋼的生產(chǎn)方法。但未提出薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的高牌號無取向硅鋼瓦楞狀缺陷的解決措施。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決目前在生產(chǎn)高牌號無取向硅鋼存在的有瓦楞狀缺陷，鐵損高的不足，提供一種表面質量好，鐵損低、磁性優(yōu)良、無瓦楞狀缺陷的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)高牌號無取向硅鋼及其制造方法。實現(xiàn)上述目的的措施薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的高牌號無取向硅鋼，其組分及重量百分比含量為c: ( O. 003,Si 2. 20 3. 20%, Al 0. 25 I. 0%, S 彡 O. 002%, N 彡 O. 002%, Cu ( O. 02%, Mn 0. 20
0.50%,余量為鐵及不可避免的雜質；并滿足Si+Al ( 4. 2%，[Al] X [N] 5X 10_8
1.5Χ1(Γ7, [Mn] X [S] :2Χ1(Γ8 I. 0X10'制造薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)高牌號無取向硅鋼的方法，其步驟
1)進行冶煉并真空處理；
2)連鑄，采用液芯壓下，控制壓下率在5 25%；
3)對鑄坯加熱，控制其入隧道爐溫度在950 1050°C，加熱段升溫速度不低于25°C/
秒；
4)進行熱連軋，控制精軋前兩道次的總壓下率在65 75%；
5)進行平整，控制平整壓下率在3 15%；
6)進行?；幚?，控制?；瘻囟仍?00 1000°C，?；瘯r間為I 5分鐘，加熱升溫速度不低于15°C/秒；
7)進行常規(guī)酸洗；
8)進行冷軋，冷軋為3 5道次，控制最后一道次的壓下率不超過15%；
9)進行成品退火，控制連續(xù)爐爐內張力彡2MPa，露點d.P彡-25°C。本發(fā)明中各元素及主要工藝的控制原理
C C ^ O. 003%，高于O. 003%，成品鋼帶產(chǎn)生磁時效，為避免成品退火中的磁時效，在成品退火中在氧化性氣氛中脫碳，從而導致鋼帶內氧化層增厚，鐵損增加，因此，必須嚴格控制。Si :2. 2%彡Si彡3. 2%, Si是提高電阻率的主要元素，是降低鐵損的最重要的合金元素，
Al: O. 25%彡Al ( I. 0%，A1也是提高電阻率降低鐵損的主要合金元素。另外，添加Al可起固N作用，避免細小AlN第二相析出，降低鐵損。Al < O. 25%，固N作用較低，鐵損偏高。Al > 1.0% ,造成冶煉和軋制困難。Mn: O. 20%彡Mn彡O. 5%，Mn主要起固硫粗大MnS析出相的作用，小于O. 20%固硫作用弱，對高牌號硅鋼，超過O. 5%增大了軋制負荷，增加冷軋的難度。Cu ( O. 02%,控制Cu元素含量，抑制Cu2S夾雜物的大量析出。S彡O. 002%, N彡O. 0030%, S、N雜質元素的含量越低越好。2· 0Χ1(Γ8 彡[Mn] X [S] ( I X 1(T7，5 X 1(Γ8 彡[Al] X [N] ( 1.5X10' 控制[Mn] X [S]和[Al] X [N]的范圍，有利于析出相長大。過高，影響了冶煉和軋制。過低，第二相析出溫度低，不利于第二相析出長大。本發(fā)明采用薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)無取向電工鋼的工藝特點
I)采用鑄坯液芯壓下，液芯壓下可以提高等軸晶比例，細化柱狀晶。將控制液芯壓下率59Γ25%，是因為壓下率小于5%，細化柱狀晶的作用不明顯；超過25%，鑄坯表面易產(chǎn)生裂紋。2)控制入爐溫度為950°C 1050°C，以保證AlN和MnS第二相夾雜的粗大析出和長大。溫度過低第二相細小析出，在隧道爐中長大不充分；溫度過高，第二相難以析出，在軋制和冷卻過程中大量析出，影響成品磁性；快速升溫，升溫速度不低于25V /秒，以減少升溫時間，增加保溫時間，利于析出相析出和長大。3)精軋前兩道次(F1、F2)的總壓下率65% 75%，采用高溫大壓下，有利于動態(tài)再結晶和柱狀晶的破碎。4)熱軋板平整，平整壓下率3 15%，平整可以在鋼帶表面儲存應變能，在?；^程中晶粒易長大，可以減少或消除形變柱狀晶。另外，可以使晶粒更均勻，成品磁性更好。5)?；?，常化溫度范圍900 1000°C，時間I 5min，升溫速率彡15°C /S?？焖偕郎馗邷爻；纱龠M變形柱狀晶等軸化，獲得均勻的熱軋組織，并可促使夾雜物粗化，達到消除瓦楞狀缺陷和獲得磁性能優(yōu)良的成品。6)冷軋，采用3 5道次軋制，控制最后一道次壓下率彡15%，以防止瓦楞狀缺陷
產(chǎn)生。7)成品退火，控制爐內張力彡2MPa，露點d. p.彡一25°C，因鋼帶在小張力和低露點條件下退火，有利于獲得磁性優(yōu)良的成品。
具體實施例方式下面對本發(fā)明予以詳細描述
表I為本發(fā)明各實施例及對比例的化學成分取值列表；
實施例和對比例都為薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)。實施例對A1、N和Mn、S含量及其濃度乘積做了限定。表2為本發(fā)明各實施例及對比例的主要工藝參數(shù)列表；
實施例與對比例主要區(qū)別在于，實施例采用了連鑄液芯壓下、鑄坯高溫入爐、快速加熱、高溫大壓下、平整、高溫?；?、冷軋最后道次輕壓下以及低露點小張力成品退火。表3為本發(fā)明各實施例及對比例性能檢測情況列表。本發(fā)明的實施效果理想，采用實施例生產(chǎn)的成品表面平滑、粗糙度低，無瓦楞裝缺陷，而對比例表面粗糙度高，有明顯瓦楞狀缺陷。硅含量相同情況下，采用實施例生產(chǎn)的成品 P1^5tl 要低 O. 27ff/kg O. 4W/kg，磁感 B5qqq 高 O. OlT O. 02T (10(T200Gs)。實施例 3 與對比例I相比，鐵損降低了 O. 35W/kg，磁感提高了 IOOGs。實施例4與對比例2相比，鐵損降低了 O. 27W/kg，磁感提高了 200Gs。實施例6與對比例3相比，鐵損降低了 O. 32W/kg，磁感提高了 IOOGs。實施例7與對比例4相比，鐵損降低了 O. 40W/kg，磁感提高了 IOOGs。實施例8與對比例5相比，鐵損降低了 O. 40W/kg，磁感提高了 IOOGs。本發(fā)明各實施例按照以下步驟生產(chǎn)
1)進行冶煉并真空處理；
2)連鑄，采用液芯壓下，控制壓下率在5 25%；
3)對鑄坯加熱，控制其入隧道爐溫度在950 1050°C，加熱段升溫速度不低于25°C/
秒；
4)進行熱連軋，控制精軋前兩道次的總壓下率在65 75%；
5)進行平整，控制平整壓下率在3 15%；
6)進行常化處理，控制?；瘻囟仍?00 1000°C，?；瘯r間為I 5分鐘，加熱升溫速度不低于15°C/秒；
7)進行常規(guī)酸洗；8)進行冷軋，冷軋為3 5道次，控制最后一道次的壓下率不超過15%；
9)進行成品退火，控制連續(xù)爐爐內張力≤ 2MPa，露點d.P≤ -25°C。表I 本發(fā)明各實施例及對比例的化學成分取值列表
權利要求
1.薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的高牌號無取向硅鋼，其組分及重量百分比含量為C:彡 O. 003, Si 2. 20 3. 20%, Al 0. 25 L0%，S 彡 O. 002%, N^O. 002%, Cu ^ O. 02%,Mn 0.20 O. 50%，余量為鐵及不可避免的雜質;并滿足Si+Al彡4. 2%，[Al] X [N] :5X 10_8 1.5X10' [Mn] X [S] :2Χ1(Γ8 I. 0X10'
2.制造如權利要求所述的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)高牌號無取向硅鋼的方法，其步驟 1)進行冶煉并真空處理； 2)連鑄，采用液芯壓下，控制壓下率在5 25%；3)對鑄坯加熱，控制其入隧道爐溫度在950 1050°C，加熱段升溫速度不低于25°C/秒； 4)進行熱連軋，控制精軋前兩道次的總壓下率在65 75%； 5)進行平整，控制平整壓下率在3 15%； 6)進行常化處理，控制?；瘻囟仍?00 1000°C，?；瘯r間為I 5分鐘，加熱升溫速度不低于15°C/秒； 7)進行常規(guī)酸洗； 8)進行冷軋，冷軋為3 5道次，控制最后一道次的壓下率不超過15%； 9)進行成品退火，控制連續(xù)爐爐內張カ彡2MPa，露點d.P彡-25°C。
全文摘要
薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)的高牌號無取向硅鋼，其組分及重量百分比含量為C:≤0.003，Si2.20～3.20%，Al0.25～1.0%，S≤0.002%，N≤0.002%，Cu≤0.02%，Mn0.20～0.50%，余量為鐵及不可避免的雜質；并滿足Si+Al≤4.2%，[Al]×[N]5×10-8～1.5×10-7，[Mn]×[S]2×10-8～1.0×10-7；制造步驟冶煉并真空處理；連鑄并采用液芯壓下；對鑄坯加熱；進行熱連軋；平整；?；幚恚怀Ｒ?guī)酸洗；冷軋；成品退火。本發(fā)明鋼板表面質量好，鐵損低、磁性優(yōu)良、無瓦楞狀缺陷。
文檔編號C22C38/04GK102851577SQ20121030840
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權日2012年8月28日
發(fā)明者歐陽頁先, 駱忠漢, 柳志敏, 祝曉波, 劉義韜, 李大明, 葉九美, 王春峰, 呂黎, 汪君 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司