CN1037360C - 半工艺冷轧无取向电工钢板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种半工艺冷轧无取向电工钢板的生产方法。化学成分(重量%)为C≤0.01、Si≤1.00、Mn0.20～1.20、P≤0.15、S≤0.02、Al(酸溶铝)0.15～0.50、Cu≤0.10，其余为Fe及不可避免的杂质的连铸坯，生产成磁感高、铁损低的半工艺冷轧无取向电工钢板，其特征在于冷轧后在罩式退火炉或箱式退火炉中于650℃～750℃温度下进行8小时以上退火处理，然后用0.5%至小于2%的压下率进行平整。
本发明生产半工艺冷轧无取向电工钢板不仅磁感高、铁损低，而且工序简单，生产成本低，无磁时效现象。
Description
本发明涉及一种用于电机、变压器材料的生产方法。
在本发明前生产磁感高、铁损低的半工艺冷轧无取向电工钢板的方法，多是采用不含Cu，而是添加B或其它微量元素，以提高磁感，即是有为了提高磁感而另外添加Cu的，同时也还要添加Ni等元素，以防止产生热脆性问题，如日本的川崎制铁所发明的“铁损低磁导率高的半工艺无取向电工钢板”，公开号为特开平4-71989，公开了一种要添加Cu≤0.6％，同时要添加Ni，以防止产生热脆现象，根据该项专利申请说明书中公开的实施例中Cu最低添加到0.22％，另外添加Cu和Ni，导致了生产成本的增加，因为Cu、Ni尤其是Ni是一种较为贵重的合金元素，同时增加了工艺程序。还有在我国冶金***，尤其是冷轧板生产线，多为罩式退火炉或步进式退火炉，极个别采用箱式退火炉，无连续退火设备，不适于高温快速冷却；再就是在退火后，对钢板进行平整轧制，其平整压下率为2-15％，如特开昭63-317627，由日本川崎制铁所发明的，发明名称为“铁损低，磁导率高的半工艺无取向电工钢板及其生产方法”，其平整压下率为2-10％，还有如日本新日铁发明的“半工艺无取向电工钢板的生产方法”(特开平4-341517)，其第二次冷轧轧制率为2-15％。其存在问题是要有专门的设备完成，并且压下率相对高，功率大，能耗就高。另外，目前一般半工艺电工钢板的生产，均是采用连续退火。这样，虽然可以保证产品出厂的机械性能，但用户冲片后要在较高温度下退火，才能获得规定磁性，并且要进行脱碳处理，如不将碳脱至规定值以下，就有磁时效性，即使在较高温度下消除应力退火，不仅容易产生内氧化，而且铁损值比较高，使用户不得不采用高牌号的DW470-50，甚至DW360-50来做铁芯材料。
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种铁损低、磁感高、无磁时效性、工艺简单、只用一般平整机即可，且成本低的生产半工艺冷轧无取向电工钢板的方法。
下面对本发明内容详述如下：
化学成分(重量％)为C≤0.01、Si≤1.00、Mn0.20～1.20、P≤0.15、S≤0.02、Al(酸溶铝)0.15～0.50、Cu≤0.10，其余为Fe及不可避免的杂质的连铸坯，生产成磁感高、铁损低的半工艺冷轧无取向电工钢板，其特征在于冷轧后在罩式退火炉或箱式退火炉中于650℃～750℃温度下进行8小时以上退火处理，然后用0.5％至小于2％的压下率进行平整。
采用本发明生产的半工艺冷轧无取向电工钢板，不会由于有Cu≤0.10％，不加Ni等元素而产生热脆现象，也不会因碳含量C≤0.01％而产生磁时效问题需进行脱碳处理，其铁损在4.5W/Kg左右，磁感在1.7(T)以上，是一种冲片性好、磁性能优良的无取向电工钢板。
下面对本发明限定的成分及工艺参数说明如下：
C≤0.01％
C是使磁感性变坏的元素，其含量高时不仅会使铁损增加，还会产生磁时效现象，使本发明要进行脱碳处理，增加工序，与本发明的发明目的不相一致。
Si≤1.00％
Si是降低铁损的元素，但不能过高，否则会使磁感降低及钢板冲片性能差。
Mn0.20～1.20％
Mn是改善磁性、热轧塑性及机械性能的元素，但加入量如低于0.20％或高于1.20％，则会对上述性能都不利。
P≤0.15％
P与Mn的作用类似，若超过0.15％，则使钢板变脆，对冲片不利。
S≤0.02％
S会使磁性变坏，要使其含量尽量低，但为了降低炼钢时的成本，故允许不超过0.02％。
Alsol0.15～0.50％
Alsol主要是用来改善磁性的，但若小于0.15％，对钢板磁性有害，若高于0.50％，会使磁感降低。
Cu≤0.10％
Cu能改善钢板的磁性，但当大于0.1％时，一是对改善磁性不明显，二是会产生热脆问题，为此必须添加元素Ni，这样就会使生产成本高，达不到本专利的目的。Cu与磁性的关系见表1。
在冷轧后的退火中，采用在罩式或箱式炉中退火，且在650℃～750℃温度条件下进行缓慢冷却达8小时以上，这一是能使钢板冷却均匀，二是由使一部分C在缓冷时析出，使钢板中含C量在0.01％以下，故也就不会产生磁时效问题，不需用户在消除应力退火前进行脱碳处理。三是当退火温度低于650℃时，铁损会增加，即大于6W/Kg。当高于750℃时，磁感不好。且要多消耗能源，故限定在650℃～750℃之间。退火温度对磁性影响见表2。
平整压下率在0.5％至小于2％，不需专用设备，一般平整机就可以完成。因为平整机一般压下率＜2％。
实施例1
将化学成份(重量％)为：C：0.005、Si：O.52、Mn：0.58、P：0.10、S：0.006、Alsol：0.38、Cu：0.019、其余为Fe及不可避免的杂质的连铸坯，经1150℃加热后进行热轧，轧至2.3mm厚，经酸洗，在压下率为78％下，冷轧至0.5mm厚，在650℃的温度下，在罩式炉中冷却速度为20℃/小时以下经26小时退火处理，后用1％压下率进行平整，经剪切后，在760℃温度下，经2小时消除应力退火，测得铜板磁性参数如下：
B50：1.707T P15/50：4.70W/Kg。含碳量虽在0.005％，经200℃×48小时磁时效处理验证，未发生铁损增值现象。
实施例2：
将化学成份为：C：0.008％、Si：0.54％、Mn：0.61％、P：0.10％、S：0.007％、Alsol：0.38％、Cu：0.061％的连铸坯，经1150℃加热后热轧，轧至2.3mm厚，经酸洗，在压下率为78％下，冷轧至0.5mm厚，在710℃的温度下，在罩式炉中进行退火，冷却速度控制在20℃/小时以下，后用0.8％压下率进行平整，剪切后进行消除应力退火处理，其控制退火温度为780℃，时间为2小时，钢板的磁性参数测得如下：
B50：1.726T P15/50：3.70W/Kg。含碳量虽为0.0068％，
经200℃×48小时磁时效处理验证，其结果铁损增值为1.95％，即认为无磁时效现象。
表1 Cu含量与磁性的关系
表2 中间退火温度与磁性的关系
表3 平整压下率与磁性的关系
| 序号 | C | Si | Mn | P | S | Als | Cu | B50 | P15/50 |
| ％ | T | W/Kg | |||||||
| 1 | 0.005 | 0.52 | 0.58 | 0.100 | 0.006 | 0.380 | 0.019 | 1.707 | 4.70 |
| 2 | 0.005 | 0.48 | 0.54 | 0.100 | 0.007 | 0.330 | 0.033 | 1.712 | 4.52 |
| 3 | 0.005 | 0.52 | 0.6 0 | 0.098 | 0.008 | 0.390 | 0.050 | 1.719 | 4.33 |
| 4 | 0.005 | 0.54 | 0.61 | 0.100 | 0.007 | 0.380 | 0.061 | 1.720 | 4.02 |
| 5 | 0.005 | 0.50 | 0.50 | 0.100 | 0.008 | 0.380 | 0.093 | 1.716 | 4.50 |
| 6 | 0.005 | 0.55 | 0.54 | 0.091 | 0.008 | 0.390 | 0.114 | 1.710 | 4.80 |
| 序号 | 温度℃ | B50T | P15/50W/Kg |
| 1 | 600 | 1.710 | 6.80 |
| 2 | 650 | 1.714 | 4.20 |
| 3 | 680 | 1.725 | 3.80 |
| 4 | 710 | 1.726 | 3.70 |
| 5 | 740 | 1.718 | 3.60 |
| 6 | 770 | 1.710 | 3.40 |
| 序号 | 平整压下率％ | B50T | P15/50W/Kg |
| 1 | 0.299 | 1.726 | 4.60 |
| 2 | 0.505 | 1.720 | 4.30 |
| 3 | 0.599 | 1.718 | 4.20 |
| 4 | 0.706 | 1.716 | 4.10 |
| 5 | 0.899 | 1.715 | 4.00 |
| 6 | 1.312 | 1.714 | 4.30 |
| 7 | 1.905 | 1.715 | 4.50 |
| 8 | 2.697 | 1.714 | 4.50 |
| 9 | 2.926 | 1.715 | 4.40 |
Claims (1)
1.将主要化学成分(重量％)为C≤0.01、Si≤1.00、Mn0.20～1.20，P≤0.15、S≤0.02、Al(酸溶铝)0.15～0.50、Cu≤0.10，其余为Fe及不可避免的杂质的连铸坯，生产成磁感高，铁损低的半工艺冷轧无取向电工钢板的方法，其特征在于冷轧后在罩式退火炉或箱式退火炉中于650℃～750℃温度下进行8小时以上退火处理，然后用0.5％至小于2％的压下率进行平整。
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