CN108504952A - 薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,涉及无取向电工钢的生产方法。本发明包括以下步骤:步骤A:冶炼;步骤B:连铸;步骤C:加热;步骤D:焊接;步骤E:热连轧;步骤F:常化;步骤G:酸洗;步骤H:冷轧;步骤I:最终退火。本发明的无取向电工钢的生产方法,生产出的无取向电工钢具有高频率条件下低铁损、高磁感以及超薄性能,能有效满足新能源汽车的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及无取向电工钢的生产方法,更具体地说,涉及一种薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法。
背景技术
新能源汽车马达小型化和高功率化,是使马达能够高速旋转有效的保障。马达高速旋转时,无取向电工钢的励磁频率会增大。因此,对高速马达用无取向电工钢特别要求具有低的高频铁损,这就要求新能源汽车用电工钢都是高牌号,一般Si含量在2.5%以上。而减少涡流损耗最有效的方法是减薄板厚,一般低于0.3mm,因此新能源汽车电机用都是高牌号超薄无取向电工钢。
专利公开号:CN 1611616 A的专利申请介绍了一种冷轧无取向电工钢的制造方法,其添加Sn、Sb、Cu以及稀土等多种元素提高磁性能,增加了成本,其热轧目标厚度0.8mm已是传统工艺的最薄厚度,如果直接轧至厚度0.2mm,则冷轧压下率太大,(111)织构发达,(100)织构急剧减少,磁感难以满足使用要求,采用二次冷轧加中间退火,则成本大大增加。
专利公开号:CN 1888111 A的专利申请介绍了一种无取向电工钢及其制造方法,其添加Sn、Sb以及稀土等元素,增加了成本;其在大于700℃卷取,氧化铁皮难以去除。
专利公开号:CN 101906577 A的专利申请采用薄板坯连铸连轧生产无取向电工钢,但其硅含量上限1.7%,属于中牌号无取向硅钢,不适用于新能源汽车,另外其通过提高碳含量增加相变,但进行脱碳的后续工序影响生产节奏,增加成本。
专利公开号:CN 102134675 A的专利申请采用薄板坯连铸连轧生产无取向电工钢,其采用无铝技术,且硅含量上限2.2%,性能难以满足新能源汽车用的要求。
同时,以上各个专利申请公开的无取向电工钢生产方法仍存在以下共性问题:一是成品厚度为0.5mm,难以用于新能源汽车;二是如上所述,如果按上述工艺进一步冷轧至0.3mm以下,将导致冷轧压下率过大,成品磁性能变坏;三是上述产品在高频率条件下的磁铁损值无法满足新能源汽车的使用要求。
综上所述,如何克服现有薄板坯连铸连轧工艺生产出的无取向电工钢难以满足新能源汽车使用要求的不足,是现有技术中亟需解决的技术难题。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有薄板坯连铸连轧工艺生产出的无取向电工钢难以满足新能源汽车使用要求的不足,提供了一种薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,生产出的无取向电工钢具有高频率条件下低铁损、高磁感以及超薄性能,能有效满足新能源汽车的使用要求。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,包括以下步骤:
步骤A:冶炼;
步骤B:连铸;
步骤C:加热;
步骤D:焊接;
步骤E:热连轧;
步骤F:常化;
步骤G:酸洗;
步骤H:冷轧;
步骤I:最终退火。
作为本发明更进一步的改进,步骤A冶炼过程中,首先进行转炉冶炼,然后进行RH精炼处理,处理后钢水终点化学成分质量百分比为:
Si:2.5~4.0%,Al:0.10~1.5%,Mn:0.10~1.5%,[S+O+C+N]≤60ppm,余量为Fe和其他杂质元素。
作为本发明更进一步的改进,步骤B连铸过程中,控制连铸时拉速为2.8~5.0米/分钟,采用液芯压下获得厚度为30~50mm的铸坯。
作为本发明更进一步的改进,步骤C加热过程中,铸坯进炉温度﹥800℃,加热温度950~1050℃,加热时间≤30分钟。
作为本发明更进一步的改进,步骤D焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,形成连续铸坯送入精轧机。
作为本发明更进一步的改进,步骤E热连轧过程中,开轧温度控制950~1050℃,终轧温度控制800~880℃,控制卷取温度600~700℃,控制热轧板目标厚度0.30~0.50mm。
作为本发明更进一步的改进,步骤F常化过程中,控制常化温度800~900℃,保温时间1~3分钟。
作为本发明更进一步的改进,步骤H冷轧过程中,冷轧至目标厚度0.15~0.25mm。
作为本发明更进一步的改进,步骤I最终退火过程中,控制最终退火温度为950~1200℃,保温时间1~3分钟,热处理气氛为100%氢气。
作为本发明更进一步的改进,步骤H冷轧过程中冷轧压下率控制在50~60%。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:
(1)现有薄板坯连铸连轧工艺生产出的无取向电工钢难以满足新能源汽车的使用要求,针对该问题,本发明的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其步骤A至步骤I的各工艺参数相互配合,生产出的无取向电工钢具有高频率条件下低铁损、高磁感以及超薄性能,能有效满足新能源汽车的使用要求。
(2)本发明的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其中,步骤A冶炼过程中,设计钢水中[S+O+C+N]≤60ppm,从而提供超高纯净钢水,极大的减少了细小夹杂物数量,提高磁性能;在加热和热连轧之间增加焊接工序,焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,从而将各个单块铸坯焊接成连续铸坯,形成连续铸坯送入精轧机,形成无头轧制,在张力控制下稳定轧制出厚度0.30~0.50mm的热轧板,保证中等冷轧压下率,获得磁性能最佳的新能源汽车用超薄无取向电工钢;由于热轧板厚度较薄,降低常化温度即可发生再结晶,消除瓦楞缺陷;省略二次冷轧及中间退火,节约成本,同时连轧及连退工艺提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参考图1,本发明的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,包括以下步骤:
步骤A:冶炼;
步骤A冶炼过程中,首先进行转炉冶炼,然后进行RH精炼处理,处理后钢水终点化学成分质量百分比为:
Si:2.5~4.0%,Al:0.10~1.5%,Mn:0.10~1.5%,[S+O+C+N]≤60ppm,余量为Fe和其他杂质元素;
步骤B:连铸;
步骤B连铸过程中,控制连铸时拉速为2.8~5.0米/分钟,采用液芯压下获得厚度为30~50mm的铸坯;
步骤C:加热;
步骤C加热过程中,铸坯进炉温度﹥800℃,加热温度950~1050℃,加热时间≤30分钟;
步骤D:焊接;
步骤D焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,形成连续铸坯送入精轧机;
步骤E:热连轧;
步骤E热连轧过程中,开轧温度控制950~1050℃,终轧温度控制800~880℃,控制卷取温度600~700℃,卷取前设有剪切设备,按指定长度剪切卷取,卷取后无需保温坑等保温装置;控制热轧板目标厚度0.30~0.50mm;
步骤F:常化;
步骤F常化过程中,控制常化温度800~900℃,保温时间1~3分钟;
步骤G:酸洗;
步骤H:冷轧;
步骤H冷轧过程中,采用连轧机冷轧至目标厚度0.15~0.25mm;冷轧过程中冷轧压下率控制在50~60%;
步骤I:最终退火;
步骤I最终退火过程中,控制最终退火温度为950~1200℃,保温时间1~3分钟,热处理气氛为100%氢气。
现有薄板坯连铸连轧工艺生产出的无取向电工钢难以满足新能源汽车的使用要求,针对该问题,本发明的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其步骤A至步骤I的各工艺参数相互配合,生产出的无取向电工钢具有高频率条件下低铁损、高磁感以及超薄性能,能有效满足新能源汽车的使用要求。
本发明的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其中,步骤A冶炼过程中,设计钢水中[S+O+C+N]≤60ppm,从而提供超高纯净钢水,极大的减少了细小夹杂物数量,提高磁性能;在加热和热连轧之间增加焊接工序,焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,从而将各个单块铸坯焊接成连续铸坯,形成连续铸坯送入精轧机,形成无头轧制,在张力控制下稳定轧制出厚度0.30~0.50mm的热轧板,保证中等冷轧压下率,获得磁性能最佳的新能源汽车用超薄无取向电工钢;由于热轧板厚度较薄,降低常化温度即可发生再结晶,消除瓦楞缺陷;省略二次冷轧及中间退火,节约成本,同时连轧及连退工艺提高生产效率。
为进一步了解本发明的内容,结合实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,包括以下步骤:
步骤A:冶炼;
步骤A冶炼过程中,首先进行转炉冶炼,然后进行RH精炼处理,处理后钢水终点化学成分质量百分比为:
Si:2.5%,Al:1.5%,Mn:1.5%,[S+O+C+N]:58ppm,余量为Fe和其他杂质元素;
步骤B:连铸;
步骤B连铸过程中,控制连铸时拉速为5.0米/分钟,采用液芯压下技术获得厚度为50mm的铸坯;
步骤C:加热;
步骤C加热过程中,铸坯进炉温度820℃,加热温度980℃,加热时间30分钟;
步骤D:焊接;
步骤D焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,形成连续铸坯送入精轧机;
步骤E:热连轧;
步骤E热连轧过程中,开轧温度控制950℃,终轧温度控制800℃,控制卷取温度600℃;控制热轧板目标厚度0.50mm;
步骤F:常化;
步骤F常化过程中,控制常化温度800℃,保温时间2分钟;
步骤G:酸洗;
步骤H:冷轧;
步骤H冷轧过程中,采用连轧机冷轧至目标厚度0.25mm;冷轧过程中冷轧压下率控制在50%;
步骤I:最终退火;
步骤I最终退火过程中,控制最终退火温度为950℃,保温时间2分钟,热处理气氛为100%氢气。
实施例2
本实施例的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,包括以下步骤:
步骤A:冶炼;
步骤A冶炼过程中,首先进行转炉冶炼,然后进行RH精炼处理,处理后钢水终点化学成分质量百分比为:
Si:3.0%,Al:1.0%,Mn:1.0%,[S+O+C+N]:55ppm,余量为Fe和其他杂质元素;
步骤B:连铸;
步骤B连铸过程中,控制连铸时拉速为4.0米/分钟,采用液芯压下技术获得厚度为40mm的铸坯;
步骤C:加热;
步骤C加热过程中,铸坯进炉温度850℃,加热温度1000℃,加热时间30分钟;
步骤D:焊接;
步骤D焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,形成连续铸坯送入精轧机;
步骤E:热连轧;
步骤E热连轧过程中,开轧温度控制1000℃,终轧温度控制850℃,控制卷取温度650℃;控制热轧板目标厚度0.40mm;
步骤F:常化;
步骤F常化过程中,控制常化温度850℃,保温时间3分钟;
步骤G:酸洗;
步骤H:冷轧;
步骤H冷轧过程中,采用连轧机冷轧至目标厚度0.20mm;冷轧过程中冷轧压下率控制在50%;
步骤I:最终退火;
步骤I最终退火过程中,控制最终退火温度为1100℃,保温时间3分钟,热处理气氛为100%氢气。
实施例3
本实施例的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,包括以下步骤:
步骤A:冶炼;
步骤A冶炼过程中,首先进行转炉冶炼,然后进行RH精炼处理,处理后钢水终点化学成分质量百分比为:
Si:4.0%,Al:0.50%,Mn:0.50%,[S+O+C+N]:50ppm,余量为Fe和其他杂质元素;
步骤B:连铸;
步骤B连铸过程中,控制连铸时拉速为3.0米/分钟,采用液芯压下技术获得厚度为30mm的铸坯;
步骤C:加热;
步骤C加热过程中,铸坯进炉温度810℃,加热温度1050℃,加热时间30分钟;
步骤D:焊接;
步骤D焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,形成连续铸坯送入精轧机;
步骤E:热连轧;
步骤E热连轧过程中,开轧温度控制1000℃,终轧温度控制880℃,控制卷取温度700℃;控制热轧板目标厚度0.35mm;
步骤F:常化;
步骤F常化过程中,控制常化温度900℃,保温时间3分钟;
步骤G:酸洗;
步骤H:冷轧;
步骤H冷轧过程中,采用连轧机冷轧至目标厚度0.15mm;冷轧过程中冷轧压下率控制在57.14%;
步骤I:最终退火;
步骤I最终退火过程中,控制最终退火温度为1200℃,保温时间3分钟,热处理气氛为100%氢气。
具体实施例1-3生产出的无取向电工钢的磁性能见以下的表1,且实施例1-3生产出的无取向电工钢成品表面无瓦楞缺陷,表面质量良好。
表1磁性能
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤A:冶炼;
步骤B:连铸;
步骤C:加热;
步骤D:焊接;
步骤E:热连轧;
步骤F:常化;
步骤G:酸洗;
步骤H:冷轧;
步骤I:最终退火。
2.根据权利要求1所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤A冶炼过程中,首先进行转炉冶炼,然后进行RH精炼处理,处理后钢水终点化学成分质量百分比为:
Si:2.5~4.0%,Al:0.10~1.5%,Mn:0.10~1.5%,[S+O+C+N]≤60ppm,余量为Fe和其他杂质元素。
3.根据权利要求2所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤B连铸过程中,控制连铸时拉速为2.8~5.0米/分钟,采用液芯压下获得厚度为30~50mm的铸坯。
4.根据权利要求3所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤C加热过程中,铸坯进炉温度﹥800℃,加热温度950~1050℃,加热时间≤30分钟。
5.根据权利要求4所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤D焊接过程中,将相邻铸坯首尾焊接,形成连续铸坯送入精轧机。
6.根据权利要求5所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤E热连轧过程中,开轧温度控制950~1050℃,终轧温度控制800~880℃,控制卷取温度600~700℃,控制热轧板目标厚度0.30~0.50mm。
7.根据权利要求6所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤F常化过程中,控制常化温度800~900℃,保温时间1~3分钟。
8.根据权利要求7所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤H冷轧过程中,冷轧至目标厚度0.15~0.25mm。
9.根据权利要求8所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤I最终退火过程中,控制最终退火温度为950~1200℃,保温时间1~3分钟,热处理气氛为100%氢气。
10.根据权利要求9所述的薄板坯连铸连轧生产新能源汽车用无取向电工钢的方法,其特征在于:步骤H冷轧过程中冷轧压下率控制在50~60%。
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