CN103290326B - 一种高强度导磁钢板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度导磁钢板，主要成分为Fe，还包括C、Mn、Si、P、S、Als、Cr、Nb，其特征在于：按质量百分数计算，上述成分的含量为：C≤0.09、0.09≤Mn＜0.90、Si≤0.50、P≤0.10、S≤0.012、0.03≤Als≤0.30、0.01≤Cr≤0.80、Nb≤0.005，以及不可避免的杂质。本发明还公开了该钢板的生产工艺。采用上述技术方案，通过少量合金元素的添加，在冷轧之后通过热处理工艺的配合，得到高的直流磁性能冷轧退火钢板。

Description

一种高强度导磁钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于冶金工业产品及其生产的技术领域，涉及钢板钢带产品及其生产方法。更具体地说，本发明涉及一种高强度导磁钢板，以及该钢板的生产方法。

背景技术

对于需要应用建立磁场场合，提高磁场强度的方法是采用导磁材料放大磁场强度。随着磁场强度的增加或运动带来的受力强度增大，需要导磁材料具备至少双重性能，即要求导磁材料具有高的磁感应强度和高的强度指标。

提高材料的强度一般是添加合金化元素、或通过热处理发生相变获得高强度相或造成高密度位错或发生弥散沉淀而强化。合金化元素的加入能够同时提高材料强度、塑性和韧性，廉价合金化元素添加量过大显著降低磁性能，热处理发生相变获得高强度相或造成高密度位错涉及到热处理工艺控制。同时，大多数情况下，热处理工艺需要添加合金化元素的配合。

以下是检索到的相关专利文献：

为了使导磁材料具有高的磁感应强度和强度指标，英国专利GB1351884的技术方案是：通过合金化提高碳、锰和硅含量的方法。其技术方案虽然获得了高强度指标，但是磁感应强度明显降低。

中国专利CN2006100197710、CN2006100197725和CN200610019773X等公开的技术方案，为了提高导磁材料的强度、保持高的磁感应强度，是通过合金化增加锰和铌，通过锰和铌的不同添加量，控制合适的热轧和冷轧退火的工艺技术，获得高的机械性能（强度指标），同时磁感应强度降低的尽量少。

发明内容

本发明提供一种高强度导磁钢板，其目的是通过少量合金元素的添加，在冷轧之后通过热处理工艺的配合，得到高的直流磁性能冷轧退火钢板。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明提供的高强度导磁钢板，主要成分为Fe，还包括C、Mn、Si、P、S、Als、Cr、Nb，按质量百分数计算，上述成分的含量为：C≤0.09、0.09≤Mn＜0.90、Si≤0.50、P≤0.10、S≤0.012、0.03≤Als≤0.30、0.01≤Cr≤0.80、Nb≤0.005，以及不可避免的杂质。

优选技术方案一：

按质量百分数计算，钢板成分的含量为：C：0.068、Mn：0.64、Si：0.045、P：0.013、S：0.004、Als：0.086、Nb：0.0007、Cr：0.012、Ni：0.008。

优选技术方案二：

按质量百分数计算，钢板成分的含量为：C：0.064、Mn：0.28、Si：0.415、P：0.093、S：0.002、Als：0.104、Nb：0.029、Cr：0.43、Ni：0.007。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的高强度导磁钢板的生产方法，其技术方案是：

按上述成分的配比，经过冶炼成合格钢水，然后经连铸连轧成热轧钢卷，之后酸洗、冷轧、退火、平整，成为合格成品钢卷；或者再经过精整，成为合格成品钢卷。

所述的生产方法的具体技术方案是：

钢水达到以上化学成分，然后经过连铸连轧，加热热轧为钢卷；

然后热轧钢卷进行酸洗、冷轧，酸洗和冷轧符合一般冷轧产品要求；

冷轧后的钢卷进行周期性退火，其退火工艺为：退火温度500～690℃，保温时间8～16小时；

之后进行平整，平整延伸率0.5～2.5%；

如果需要，还进行精整加工，精整加工到要求的尺寸。

本发明采用上述技术方案，通过少量合金元素的添加，在冷轧之后通过热处理工艺的配合，得到高的直流磁性能冷轧退火钢板。

附图说明

本说明书包括以下附图：

图1为磁感应强度B100随退火温度变化示意图；

图2为磁感应强度B150随退火温度变化示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明是一种高强度导磁钢板，涉及到要求具有良好直流磁性能和强度钢带及其生产方法，这种产品用于磁场建立的场合。

本发明的技术方案是：

本发明钢的经过冶炼成合格钢水，然后连铸连轧成热轧钢卷，之后酸洗、冷轧、退火、平整、（精整）为合格成品钢卷。

要求钢的化学成分范围为（wt%）：C≤0.09、0.09≤Mn＜0.90、Si≤0.50、P≤0.10、S≤0.012、0.03≤Als≤0.30、0.01≤Cr≤0.80、Nb≤0.005，不可避免的杂质，其余为铁。

钢水达到如上化学成分，然后经过连铸（连轧），加热热轧为钢卷。

然后热轧钢卷进行酸洗、冷轧。酸洗和冷轧符合一般冷轧产品要求。

冷轧后的钢卷进行周期性退火。退火工艺为：退火温度500～690℃，保温时间8～16小时。

之后进行平整，平整延伸率0.5～2.5%。

如果需要，可以进行精整加工。精整加工到要求的尺寸。

本发明实施取得的效果是：

采用表1中序号2或1的化学成分（序号3为对比例），钢水进行连铸、连轧为热轧钢卷，在酸洗、冷轧之后进行10小时保温的周期性退火，退火后钢板磁性能见图1或图2，磁感应强度随退火温度不同而变化。

按照如上方法生产钢板的磁感应强度，对于序号2在退火温度580℃时B₁₀₀大达到最大值为1.90T，对于序号1在退火温度590℃时B₁₀₀大达到最大值为1.89T。B₁₅₀大于1.90T。对于序号2在退火温度580℃时B₁₅₀大达到最大值为1.975T，对于序号1在退火温度610℃时B₁₅₀大达到最大值为1.96T。

冶炼钢水的化学成分见表1。

表1：钢水化学成分（wt%）

序号	C	Si	Mn	P	S	Al	Nb	Cr	Ni	Fe
											1	0.068	0.045	0.64	0.013	0.004	0.086	0.0007	0.012	0.008	余量
2	0.064	0.415	0.28	0.093	0.002	0.104	0.029	0.43	0.007	余量
											3	0.064	0.147	0.26	0.018	0.0063	0.02	0.028	——	——	余量

钢水连铸后热轧为钢卷。热轧钢卷经过酸洗、冷轧到规定厚度。

冷轧后的钢卷装入罩式炉进行周期退火，在不同温度下退火，退火保温时间为10小时，见图1和图2。

退火后钢板的磁性能见图1和图2。

对表1的说明：

1、表1中序号为2钢的化学成分的特点是铝含量高，添加一定量的硅、磷、铬和铌。在冷轧退火获得非常高的磁感应强度，见图1和2。图1和2表明：不同化学成分在不同退火温度条件下，磁感应强度变化规律不同。本例中，磁感应强度B₁₀₀在退火温度为580~590℃达到最大值的1.90T，退火温度再高或低，磁感应强度B₁₀₀均降低。磁感应强度B₁₅₀在退火温度为580~590℃达到最大值的1.975T，退火温度再高或低，磁感应强度B150均降低。

2、表1中序号为1钢的化学成分的特点是铝含量较高，添加一定量的锰。在冷轧退火获得较高的磁感应强度，见图1和2。图1和2表明：不同化学成分在不同退火温度条件下，磁感应强度变化规律不同。本例中，磁感应强度B₁₀₀在退火温度为590~600℃达到最大值的1.87T，退火温度再高或低，磁感应强度B₁₀₀均降低。磁感应强度B₁₅₀在退火温度为620~630℃达到最大值的1.96T，退火温度再高或低，磁感应强度B₁₅₀均降低，但是降低幅度较小，对退火温度的敏感性较低。

3、表1序号为3钢的化学成分为常用钢的化学成分，作为对比示例。磁性能比较差，见图1和2。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高强度导磁钢板的生产方法，所述的高强度导磁钢板的主要成分为Fe，还包括C、Mn、Si、P、S、Als、Cr、Nb；按质量百分数计算，钢板成分的含量为：C：0.068、Mn：0.64、Si：0.045、P：0.013、S：0.004、Als：0.086、Nb：0.0007、Cr：0.012，以及不可避免的杂质；

其特征在于：

所述的高强度导磁钢板成分还包括Ni，按质量百分数计算，其含量为0.008；

所述的生产方法为：

按上述成分的配比，经过冶炼成合格钢水，然后经连铸连轧成热轧钢卷，之后酸洗、冷轧、退火、平整，成为合格成品钢卷；或者再经过精整，成为合格成品钢卷；

钢水达到以上化学成分，然后经过连铸连轧，加热热轧为钢卷；

然后热轧钢卷进行酸洗、冷轧，酸洗和冷轧符合一般冷轧产品要求；

冷轧后的钢卷进行周期性退火，其退火工艺为：退火温度500～690℃，保温时间8～16小时；

之后进行平整，平整延伸率0.5～2.5％；

如果需要，还进行精整加工，精整加工到要求的尺寸。

2.一种高强度导磁钢板的生产方法，所述的高强度导磁钢板的主要成分为Fe，还包括C、Mn、Si、P、S、Als、Cr、Nb，以及不可避免的杂质；

其特征在于：

按质量百分数计算，钢板成分的含量为：C：0.064、Mn：0.28、Si：0.415、P：0.093、S：0.002、Als：0.104、Nb：0.029、Cr：0.43；

所述的高强度导磁钢板成分还包括Ni，按质量百分数计算，其含量为0.007；

所述的生产方法为：

按上述成分的配比，经过冶炼成合格钢水，然后经连铸连轧成热轧钢卷，之后酸洗、冷轧、退火、平整，成为合格成品钢卷；或者再经过精整，成为合格成品钢卷；

钢水达到以上化学成分，然后经过连铸连轧，加热热轧为钢卷；

然后热轧钢卷进行酸洗、冷轧，酸洗和冷轧符合一般冷轧产品要求；

冷轧后的钢卷进行周期性退火，其退火工艺为：退火温度500～690℃，保温时间8～16小时；

之后进行平整，平整延伸率0.5～2.5％；

如果需要，还进行精整加工，精整加工到要求的尺寸。