CN111304518A - 一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法 - Google Patents
一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111304518A CN111304518A CN202010182212.1A CN202010182212A CN111304518A CN 111304518 A CN111304518 A CN 111304518A CN 202010182212 A CN202010182212 A CN 202010182212A CN 111304518 A CN111304518 A CN 111304518A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- steel
- percent
- equal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法,成分为:[C]≤0.0020%,[Mn]0.20%‑0.50%,[S]≤0.0025%,[P]≤0.020%,[Si]2.80%‑3.4%,[Al]0.20%‑1.20%,[N]≤0.0025%,[Sn]0.01‑0.10%,余量为Fe和不可避免的残余元素;制造方法:炼钢、连铸、加热、热轧、常化、酸洗、冷轧、退火、冷却和涂层;本发明产品厚度为0.25‑0.30mm,产品铁损P1.5/50≤2.15W/kg,磁极化强度J5000≥1.65T,磁化速度快,铁损低,适合于变频空调压缩机工作条件,可减小变频空调体积、重量,降低电耗,节约资源和能源。
Description
技术领域
本发明属于合金冶炼领域,具体涉及一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法。
背景技术
无取向电工钢制造工序流程长、工艺复杂、产品质量的影响因素多。特别是变频空调的压缩机使用频繁,使用过程频率变化大,工作条件复杂,对无取向电工钢电磁性能和厚度、板形要求高。
2011年7月20日公开的申请号为201110008574.X《一种变频空调用冷轧无取向电工钢的制造方法》,其主要化学成分[Si]0.5%-1.0%,[Al]0.1-0.5%,产品铁损P10/400≤25W/kg,P10/1000≤110W/kg,其退火温度为660-690℃的低温,并且不脱碳。其成品碳偏高,磁时效性大,这是一种中低牌号的电工钢,铁损较高,用其制造的空调压缩机自身消耗的电能较高,不能满足变频空调对低铁损无取向电工钢的需求。
2019年9月17日公开的申请号为201910697082.2《一种超高效定频压缩机用无取向电工钢及其制备方法》,其化学成分[Si]1.0%-1.90%,[Al]0.2-0.9%,[Mn]0.10%-0.60%,[P]0.01%-0.20%,[C]≤0.01%,[S]≤0.02%,[N]≤0.02%,[Ti]≤0.01%,[C+S+N+Ti]≤100ppm,其余成分为Fe及不可避免的杂质元素。通过热轧、常化、冷轧、连退等工艺技术优化,获得0.5mm厚度的成品,P1.0/50≤3.20W/kg。但其碳含量偏高,阻碍晶粒长大且有较大的磁时效,成品厚度为0.50mm,其铁损P1.0/50≤3.20W/kg,铁损偏高,不能满足变频空调对低铁损无取向电工钢的需求。
2010年11月3日公开的申请号为200910273335.X《变频电机用无取向电工钢及其生产方法》,其化学成分[C]0.001-0.015%,[Si]0.9-1.6%,[Mn]0.3-0.9%,[S]≤0.015%,[P]≤0.08%,[Al]0.1-1.2%,[Cr]0.4-1.6%,[N]≤0.008%,板坯加热到950℃-1300℃,粗轧压下率90%-95%,粗轧出口温度800℃-1050℃,精轧温度控制在700℃-900℃,卷取温度600℃-800℃,脱碳和均热温度750℃-950℃,速度50-120m/min,成品厚度为0.5mm,实施例铁损P1.5/50为2.62-3.55W/kg,P1.0/400为22.0-28.1W/kg,B5000为1.69-1.72T。该变频电机用无取向电工钢Mn、Cr合金元素成本高,产品厚度0.5mm,铁损偏高,不能满足变频空调对低铁损电工钢的需求。
2013年12月11日公开的申请号为201310407203.8《一种变频压缩机用无取向电工钢及其生产方法》,其化学成分[C]0.001-0.015%,[Si]2.0-2.5%,[Mn]0.15-0.55%,[S]≤0.015%,[P]≤0.08%,[Al]0.15-0.55%,[Cr]0.01-0.039%,[Sn]≤0.12%,[N]≤0.008%,板坯加热到950-1200℃,粗轧压下率90-95%,粗轧出口温度900-1050℃,精轧温度控制在700-900℃,卷取温度500-700℃,常化处理均热温度800-1000℃,速度25-35m/min,脱碳和均热温度750-950℃,速度60-110m/min,露点0-60℃,成品厚度为0.35mm,铁损P1.5/50≤2.65W/kg,B50≥1.68T。该变频压缩机用无取向电工钢铁损偏高,不能满足变频空调对更低铁损电工钢的需求。
2018年1月26日公开的申请号为201610562806.9《一种变频特性优良的高牌号电工钢产品的生产方法》,其化学成分[C]≤0.003%,[Si]3.0-4.0%,[Mn]0.10-0.30%,[S]≤0.0015%,[P]≤0.012%,[Al]0.5-1.0%,[N]≤0.002%。其成品热处理采用两段式均热的连退炉退火,在第一段均热中进行渗氮,温度750-1000℃,通入5-50%纯净氨气,渗氮时间5-200秒;在第二段进行后续退火,使电工钢获得纵断面表层相对细小组织、心部相对粗大组织分布。该方法在连退炉内使用氨气进行渗氮,氨气将对设备产生严重腐蚀作用,文件没有提出对设备腐蚀的解决办法,很难在生产实际中得到推广应用。
2012年9月19日公开的申请号201210142261.8《一种高磁感变频压缩机用无取向硅钢及其制备方法》,其化学成分[C]0.001-0.0025%,[Si]2.6-2.9%,[Mn]0.4-0.55%,[S]0.001-0.0025%,[P]≤0.011%,[Al]0.8-1.0%,[Sn]0.025-0.035%,[N]0.001-0.0025%。其热轧开轧温度为965-990℃,终轧温度为810-840℃;常化温度为950-1000℃,使用纯N2气氛,保温4-6分钟;冷轧前先预热90-140℃;连退温度为950-1000℃,使用20-40%H2和N2的混合气氛,退火保温时间30-120秒。实施例成品厚度0.35mm,铁损P1.5/50为2.29-2.342W/kg,P1.0/400为16.79-17.33W/kg,B5000为1.708-1.71T。其厚度偏厚,铁损较高,不能满足变频空调对更低铁损电工钢的需求。
2019年8月9日公开的申请号201910352194.4《一种高磁感无取向电工钢及其制备方法》,其化学成分[Si]2.8%-3.4%,[Mn]0.1%-0.5%,[Als]0.3%-0.7%,[Sn]0.03-0.06%,[P]≤0.02%,[N]≤0.002%,[S]≤0.002%,[Ca]≤0.001%,其余是Fe及不可避免杂质。其常化温度为950℃-990℃;其退火工艺包括中间退火和成品退火两次退火,中间退火温度为950-990℃,退火速度为100-110m/min;成品退火温度为920℃-960℃,退火速度为110-120m/min。其成品厚度0.2mm,铁损P1.0/400≤11.0W/Kg,磁感B5000≥1.67T。该方法使用两次冷轧和两次退火,生产流程长,效率低,成本高。
变频空调压缩机可以在低频率下启动,低频率启动电流小,对电网和其他家电冲击小;然后在高频率下工作,尽快调节温度达到控制要求,而后再在较低频率下工作,并根据温度控制要求通过电流频率变化调节压缩机的工作,达到温度波动范围小的目的。因此,变频空调不会因压缩机的频繁启动和在固定频率下工作而浪费电能。由于这些特性,对电工钢的要求是厚度薄、铁损低,特别是长期工作的低频状态,要求铁损很低,极大限度地降低电耗,节约能源。现有文件中没有发现变频空调用的厚度0.25-0.30mm、铁损P1.5/50≤2.15W/kg的无取向电工钢及其制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频空调用无取向电工钢,厚度薄,铁损低,磁感高,可以减小变频空调体积和重量,提高变频空调的能效,节约能源,环境友好。
本发明另一目的在于提供一种变频空调用无取向电工钢的制造方法,通过设计优化冶炼、热轧、常化、冷轧、退火技术工艺,制造得到钢带厚度0.25-0.30mm,产品铁损P1.5/50≤2.15W/kg,磁极化强度J5000≥1.65T的无取向电工钢。
本发明的具体技术方案如下:
一种变频空调用无取向电工钢,包括以下质量百分比化学成分:[C]≤0.0020%,[Mn]0.20%-0.50%,[S]≤0.0025%,[P]≤0.020%,[Si]2.80%-3.4%,[Al]0.20%-1.20%,[N]≤0.0025%,[Sn]0.01-0.10%,余量为Fe和不可避免的残余元素。
优选的,[Si]+[Al]在3.6%-4.20%范围内。
其中,[C]含量是退火后电工钢成品的[C]含量,其它成分含量是熔炼分析的成分含量。
本发明中,Si、Al显著提高钢的电阻率,降低铁损,是制造低铁损电工钢价格低廉的合金;C提高铁损,而且使电工钢产生磁时效,因此控制得越低越好;Sn在电工钢晶界偏聚,增加有利织构强度,有利于提高磁感。
本发明提供的一种变频空调用无取向电工钢的制造方法,包括以下工艺:炼钢、连铸、加热、热轧、常化、酸洗、冷轧、退火、冷却和涂层。
进一步的,通过洁净钢平台炼钢,连铸成板坯;板坯厚度为230mm。
板坯进入加热炉前的表面温度≥500℃;采用热送热装工艺,控制板坯进入加热炉前的表面温度≥500℃,确保板坯加热温度均匀,防止板坯开裂。
控制热轧加热炉第一加热段炉气温度为900℃-1050℃、第二加热段炉气温度为1050℃-1120℃、均热段炉气温度为1050℃-1130℃;控制低温加热,防止板坯中析出物固溶,热轧后析出细小粒子阻碍晶粒长大。由于钢中必定会存在S、N等有害元素,加热温度高于1150℃时,它们的析出物容易固溶于钢中,热轧后形成细小的AlN、MnS等析出物,阻碍晶粒长大,提高铁损,所以,控制加热温度不高于1130℃。
优选的,控制热轧加热炉第一加热段炉气温度为950℃-1050℃、第二加热段炉气温度为1080℃-1110℃、均热段炉气温度为1080℃-1120℃。
进一步的,热轧过程中,控制粗轧终轧温度920℃-980℃,紧接着进行七机架精轧机连轧,控制精轧终轧温度820℃-870℃,卷取温度550℃-650℃,热轧至厚度2.0mm-2.3mm。
所述常化,温度800℃-950℃;保温时间60s-250s,保护气氛为N2气。常化处理使热轧组织均匀,磁性能稳定。
所述酸洗,盐酸溶液HCl浓度170g/l-270g/l,酸液温度70℃-85℃;酸洗时间60s-150s。
进一步的,常化、酸洗后先经过水套冷却至≤500℃,再用水雾冷却至≤80℃出炉空冷;
进一步的,钢卷预热至50-90℃,使用直径60-80mm的工作辊一次冷轧,控制冷轧压下率85%-90%;常化后采用一次冷轧到较薄的厚度,使用60-80mm的小辊径二十辊轧机,小辊径轧制可以减小轧制力,控制冷轧压下率85%-90%,增加位错密度,提高钢带内能,有利于退火时晶粒长大,同时,减薄厚度可以大幅度降低涡流损耗。而且,小辊径轧制还可以防止断带,确保获得同板差小的薄规格产品,确保板型质量,降低铁损。
进一步的,所述退火,采用二级连续退火工艺,控制第一级退火温度为800℃-950℃,保护气氛体积百分数为5%-20%的H2和80%-95%的N2,通入成分为体积百分数20%-35的H2和65%-80%的N2的加湿气体,控制脱碳段露点+35℃-+45℃,一级退火保温时间为70s-150s;控制第二级退火温度为950℃-1050℃,保护气氛体积百分数为5%-20%的H2和80%-95%的N2,露点≤+20℃,保温时间为30s-70s。第一级退火通入加湿气体进行脱碳,降低钢中的碳含量至≤0.002%,降低成品铁损,防止磁时效;第二级退火采用高温退火和干气保护,在确保碳含量低的同时,使晶粒充分长大,降低铁损。
进一步的,退火后采用纯N2分段冷却方法,控制钢带在管冷段冷却速度≥30℃/s,钢带出管冷段温度550℃-650℃;控制钢带在喷射段冷却速度≤18℃/s,钢带出喷射段温度160-200℃;钢带经过终冷段冷却至室温。钢带温度高于550℃时,原子活动能力强,快速冷却尽快降温,不会产生组织应力,但温度低于550℃以后原子活动能力降低,冷速过快将使成品钢带产生较大组织应力,铁损提高,因此,高温段冷速要快,中温段冷速要慢,200℃以下低温段冷却速度对钢带应力影响不大。在550℃-650℃以上高温段控制快速冷却,而后减小冷却速度,达到减小成品钢带内应力的目的,成品铁损低。
进一步的,钢带冷却后,经涂层后制成成品钢带;钢带经涂层并烘烤。
本发明提供的一种变频空调用低铁损无取向电工钢及其制造方法,其化学成分:[C]≤0.0020%,[Mn]0.20%-0.50%,[S]≤0.0025%,[P]≤0.020%,[Si]2.80%-3.4%,[Al]0.20%-1.20%,[N]≤0.0025%,[Sn]0.01-0.10%,优选[Si]+[Al]在3.6%-4.20%范围内。Si显著提高钢的电阻率,降低铁损,是制造低铁损电工钢价格最低廉的合金元素,但是当[Si]超过3.5%时使钢的脆性加剧,严重影响冷轧加工性能,Al作为合金时与Si有相近的作用,所以选用[Si]+[Al]作为低铁损电工钢的合金元素,不仅具有低铁损而且成本低。C提高铁损,而且使电工钢产生磁时效,因此控制得越低越好;Sn在电工钢晶界偏聚,增加有利织构强度,有利于提高磁感。
本方法通过洁净钢平台冶炼,确保钢质纯净,连铸成厚度为230mm的板坯。控制进入加热炉前板坯表面温度≥500℃,可以防止板坯产生裂纹,提高板坯加热的温度均匀性。控制低温加热,由于钢中必定会存在S、N等有害元素,加热温度高于1150℃时,它们的析出物会逐渐固溶于钢中,温度越高固溶量越多,热轧后形成细小的AlN、MnS等析出物,阻碍晶粒长大,提高铁损,所以,控制加热温度不高于1130℃。通过800-950℃保温常化处理,使热轧板组织均匀。常化后一次冷轧到成品厚度,使用60-80mm的小辊径二十辊轧机,可以提高轧制力、板形质量和减小同板差,控制冷轧压下率85%-90%,增加位错密度,提高钢带内能,有利于退火时晶粒快速长大,同时,减薄厚度可以大幅度降低电工钢涡流损耗。采用一次二级连续退火工艺,控制第一级退火温度为800-950℃,保护气氛体积百分数为5%-20%H2+80%-95%N2,再通入20%-35H2+65%-80%N2的加湿气体,控制第一级脱碳段炉内露点+35℃-+45℃,保温时间为70s-150s;控制第二级退火温度为950-1050℃,保护气氛体积百分数为5%-20%H2+80%-95%N2,露点≤+20℃,保温时间为30s-70s。第一级退火通入加湿气体进行脱碳,降低钢中的碳含量至≤0.002%,目的是降低成品铁损,防止磁时效;第二级退火采用高温退火和干气保护,使晶粒充分长大,降低铁损。退火后采用N2气分级冷却工艺,控制钢带在管冷段(氮气在炉内的U型管流动将热量带走)冷却速度≥30℃/s,管冷段出口温度550℃-650℃;控制钢带在喷射段(氮气直接喷在钢带上的冷却方式)冷却速度≤18℃/s,喷射冷却段出口温度160-200℃;钢带经过终冷段(空冷)冷却至室温。钢带温度高于550℃时,原子活动能力强,快速冷却尽快降温,不会产生组织应力,但温度低于550℃以后原子活动能力降低,冷速过快将使成品钢带产生较大组织应力,铁损提高,因此,高温段冷速要快,中温段冷速要慢,200℃以下低温段冷却速度对钢带应力影响不大,因此,对铁损影响不大。
与现有技术相比,本发明方法制造的成品钢带的厚度为0.25-0.30mm,产品铁损P1.5/50≤2.15W/kg,最小磁极化强度J5000≥1.65T。经过上述方法制造的薄规格电工钢磁化速度快,铁损低,该产品适合于变频空调压缩机工作条件,可以减小变频空调体积、重量,降低电耗,节约资源和能源。
附图说明
图1是实施例1钢的金相图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方法进一步详细阐述。以下实施例提供的一种无取向电工,通过所述的炼钢、热轧、常化、冷轧、退火等方法可以确保产品铁损低、磁感高,产品性能符合变频空调压缩机对低铁损电工钢质量的要求。
实施例1-实施例6
一种变频空调用无取向电工钢,包括以下质量百分比的化学成分,见下表1,表1中没有显示的余量为Fe和不可避免的残余元素。
对比例1-对比例4
一种无取向电工钢,包括以下质量百分比的化学成分,见下表1,表1中没有显示的余量为Fe和不可避免的残余元素。
表1实施例1-6和对比例1-4无取向电工钢的成分,(wt%)
实施例 | C | Mn | S | P | Si | Al | Si+Al | Sn | N | Cr |
实施例1 | 0.0017 | 0.326 | 0.0019 | 0.017 | 3.25 | 0.75 | 4.00 | 0.065 | 0.0018 | / |
实施例2 | 0.0018 | 0.485 | 0.0024 | 0.018 | 3.16 | 1.02 | 4.18 | 0.048 | 0.0019 | / |
实施例3 | 0.0015 | 0.356 | 0.0016 | 0.015 | 3.02 | 0.96 | 3.98 | 0.056 | 0.0018 | / |
实施例4 | 0.0016 | 0.227 | 0.0021 | 0.017 | 2.96 | 1.05 | 4.01 | 0.016 | 0.0020 | / |
实施例5 | 0.0017 | 0.412 | 0.0022 | 0.016 | 2.81 | 1.07 | 3.88 | 0.015 | 0.0021 | / |
实施例6 | 0.0015 | 0.353 | 0.0018 | 0.016 | 3.38 | 0.28 | 3.66 | 0.086 | 0.0019 | / |
比对例1 | 0.0023 | 0.47 | 0.0024 | 0.011 | 2.50 | 0.50 | 3.00 | / | 0.0018 | / |
比对例2 | 0.0025 | 0.19 | 0.0014 | 0.010 | 3.32 | 0.65 | 3.97 | / | 0.019 | / |
比对例3 | 0.0019 | 0.49 | 0.0015 | 0.009 | 2.88 | 0.90 | 3.78 | 0.031 | 0.0022 | / |
比对例4 | 0.0018 | 0.77 | 0.0071 | 0.059 | 0.90 | 1.19 | 2.09 | / | 0.0044 | 1.38 |
表1中,C含量是退火后电工钢成品的[C]含量,其它成分含量是熔炼分析的成分含量。
实施例1-实施例6和对比例1-对比例4所述的无取向电工钢的制造方法,包括以下步骤:
A:通过洁净钢平台炼钢、连铸成厚度为230mm的板坯;
B:采用热送热装工艺,实施例无取向硅钢生产中,控制板坯进入加热炉前的表面温度≥500℃;各实施例和对比例进炉温度见下表2;
C:加热,控制热轧加热炉第一加热段炉气温度、第二加热段炉气温度、均热段炉气温度;热轧至厚度2.0mm-2.3mm。各实施例和对比例具体平均加热温度和热轧工艺参数见表2;
D:热轧卷经过常化处理,在纯N2保护下进行常化、酸洗处理;各实施例和对比例常化、酸洗工艺参数下表3;其中对比例4不常化;
E:将酸洗后的钢卷保温或预热,一次冷轧至成品厚度;各实施例和对比例冷轧工艺参数见下表3;
F:实施例将轧硬卷采用二级工艺进行连续退火,控制二级退火温度和时间,炉内保护气氛为5%-20%H2+80%-95%N2。对比例不进行二级退火,而是采用通用的退火工艺。各实施例和对比例退火工艺参数见表4。
G:退火后采用纯N2分段冷却方法,控制各段出口温度,冷却介质为N2。各实施例和对比例冷却工艺参数见表4。
H:经涂层后制成成品钢带;钢带经涂层并烘烤。各实施例和对比例制造的无取向电工钢性能如表5。
图1是实施例1成品金相照片。
表2实施例1-6和对比例1-4无取向电工钢进炉温度、加热温度和热轧工艺参数
表3实施例1-6和对比例1-4无取向电工钢常化、酸洗、冷轧工艺参数
表4实施例1-6和对比例1-4无取向电工钢退火、冷却工艺参数
表5实施例1-6和对比例1-4无取向电工钢性能
显然,本发明方法制造的成品钢带的厚度为0.25-0.30mm,产品铁损P1.5/50≤2.15W/kg,最小磁极化强度J5000≥1.65T。按照本发明方法制造的薄规格电工钢磁化速度快,铁损低,该产品适合于变频空调压缩机工作条件,可以减小变频空调体积、重量,降低电耗,节约资源和能源。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种变频空调用无取向电工钢,其特征在于,所述变频空调用无取向电工钢包括以下质量百分比化学成分:[C]≤0.0020%,[Mn]0.20%-0.50%,[S]≤0.0025%,[P]≤0.020%,[Si]2.80%-3.4%,[Al]0.20%-1.20%,[N]≤0.0025%,[Sn]0.01-0.10%,余量为Fe和不可避免的残余元素。
2.根据权利要求1所述的变频空调用无取向电工钢,其特征在于,[Si]+[Al]在3.6%-4.20%范围内。
3.一种权利要求1或2所述的变频空调用无取向电工钢的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括以下工艺:炼钢、连铸、加热、热轧、常化、酸洗、冷轧、退火、冷却和涂层。
4.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,控制加热炉第一加热段炉气温度为900℃-1050℃、第二加热段炉气温度为1050℃-1120℃、均热段炉气温度为1050℃-1130℃。
5.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,所述常化,温度800℃-950℃;保温时间60s-250s,保护气氛为N2气。
6.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,酸洗后先经过水套冷却至≤500℃,再用水雾冷却至≤80℃出炉空冷。
7.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,钢卷预热至50-90℃,使用直径60-80mm的工作辊一次冷轧,控制冷轧压下率85%-90%。
8.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,所述退火,采用二级连续退火工艺,控制第一级退火温度为800℃-950℃,保护气氛体积百分数为5%-20%的H2和80%-95%的N2,通入成分为体积百分数20%-35的H2和65%-80%的N2的加湿气体,控制脱碳段露点+35℃-+45℃,一级退火保温时间为70s-150s;控制第二级退火温度为950℃-1050℃,保护气氛体积百分数为5%-20%的H2和80%-95%的N2,露点≤+20℃,保温时间为30s-70s。
9.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,退火后采用纯N2分段冷却方法,控制钢带在管冷段冷却速度≥30℃/s,钢带出管冷段温度550℃-650℃;控制钢带在喷射段冷却速度≤18℃/s,钢带出喷射段温度160-200℃;钢带经过终冷段冷却至室温。
10.根据权利要求3-9任一项所述的制造方法,其特征在于,成品钢带的厚度为0.25-0.30mm,产品铁损P1.5/50≤2.15W/kg,最小磁极化强度J5000≥1.65T。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010182212.1A CN111304518B (zh) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | 一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010182212.1A CN111304518B (zh) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | 一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111304518A true CN111304518A (zh) | 2020-06-19 |
CN111304518B CN111304518B (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=71157027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010182212.1A Active CN111304518B (zh) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | 一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111304518B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113846265A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-28 | 武汉钢铁有限公司 | 一种适合冷连轧的高效变频压缩机用无取向硅钢及生产方法 |
CN114737129A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-07-12 | 新余钢铁股份有限公司 | 一种卷绕式电机铁芯用高性能无取向硅钢及其生产方法 |
CN115198199A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-18 | 张家港扬子江冷轧板有限公司 | 高强度无取向硅钢生产方法、高强度无取向硅钢及应用 |
EP4299772A1 (de) | 2022-06-29 | 2024-01-03 | ThyssenKrupp Steel Europe AG | Hocheffiziente kompressor-motoren |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102676916A (zh) * | 2012-05-09 | 2012-09-19 | 首钢总公司 | 一种高磁感变频压缩机用无取向硅钢及其制备方法 |
CN102747291A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-24 | 咸宁泉都带钢科技有限公司 | 一种高频低铁损磁性优良的无取向硅钢薄带及生产方法 |
CN102796947A (zh) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 磁性优良的高牌号无取向硅钢及其冶炼方法 |
CN105849300A (zh) * | 2013-12-23 | 2016-08-10 | Posco公司 | 无取向性电工钢板及其制造方法 |
JP2017137537A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 新日鐵住金株式会社 | 無方向性電磁鋼板 |
CN110106447A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-09 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 一种高磁感无取向电工钢及其制备方法 |
-
2020
- 2020-03-16 CN CN202010182212.1A patent/CN111304518B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102796947A (zh) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | 磁性优良的高牌号无取向硅钢及其冶炼方法 |
CN102676916A (zh) * | 2012-05-09 | 2012-09-19 | 首钢总公司 | 一种高磁感变频压缩机用无取向硅钢及其制备方法 |
CN102747291A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-24 | 咸宁泉都带钢科技有限公司 | 一种高频低铁损磁性优良的无取向硅钢薄带及生产方法 |
CN105849300A (zh) * | 2013-12-23 | 2016-08-10 | Posco公司 | 无取向性电工钢板及其制造方法 |
JP2017137537A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 新日鐵住金株式会社 | 無方向性電磁鋼板 |
CN110106447A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-09 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 一种高磁感无取向电工钢及其制备方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113846265A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-28 | 武汉钢铁有限公司 | 一种适合冷连轧的高效变频压缩机用无取向硅钢及生产方法 |
CN114737129A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-07-12 | 新余钢铁股份有限公司 | 一种卷绕式电机铁芯用高性能无取向硅钢及其生产方法 |
CN114737129B (zh) * | 2022-03-02 | 2023-02-28 | 新余钢铁股份有限公司 | 一种卷绕式电机铁芯用高性能无取向硅钢及其生产方法 |
EP4299772A1 (de) | 2022-06-29 | 2024-01-03 | ThyssenKrupp Steel Europe AG | Hocheffiziente kompressor-motoren |
DE102022116250A1 (de) | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Hocheffiziente Kompressor-Motoren |
CN115198199A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-18 | 张家港扬子江冷轧板有限公司 | 高强度无取向硅钢生产方法、高强度无取向硅钢及应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111304518B (zh) | 2021-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111304518B (zh) | 一种变频空调用无取向电工钢及其制造方法 | |
CN100381598C (zh) | 一种取向硅钢及其生产方法和装置 | |
CN101353760B (zh) | 一种高磁感取向硅钢及其生产方法 | |
CN104018068B (zh) | 一种厚度为0.18mm的高磁感取向硅钢的制备方法 | |
CN109097677B (zh) | 一种高磁感取向高硅钢板薄带及其制备方法 | |
CN102560235B (zh) | 一种高磁感取向硅钢的制造方法 | |
CN106702260B (zh) | 一种高磁感低铁损无取向硅钢及其生产方法 | |
KR20150043504A (ko) | 높은 자기유도를 가지는 일반 방향성 규소강의 제조방법 | |
CN101748257B (zh) | 一种取向硅钢的生产方法 | |
CN102127709A (zh) | 一种低温板坯加热高磁感取向硅钢及制造方法 | |
CN103911545A (zh) | 一种强高斯织构占有率高磁感取向电工钢带的制备方法 | |
CN108456767B (zh) | 一种取向高硅钢极薄带材的制备方法 | |
CN108570595A (zh) | 一种新能源汽车驱动电机用低铁损高磁感冷轧无取向电工钢及其生产方法 | |
CN104911322B (zh) | 一种利用轧制制备取向高硅钢薄板的方法 | |
WO2022262020A1 (zh) | 无取向硅钢及其生产方法 | |
CN111748740A (zh) | 一种无瓦楞状缺陷且磁性优良的无取向硅钢及其生产方法 | |
CN113680814B (zh) | 一种中碳低合金线材表面氧化铁皮控制方法 | |
CN114645207A (zh) | 一种后天抑制剂高磁感取向硅钢的制造方法 | |
CN113403463A (zh) | 一种提高取向硅钢冷轧加工性的生产方法 | |
CN112501407A (zh) | 高效变频压缩机用无取向硅钢板及其生产方法 | |
CN111719078B (zh) | 一种消除瓦楞状缺陷的无取向硅钢生产方法 | |
CN109182907B (zh) | 一种无头轧制生产半工艺无取向电工钢的方法 | |
CN113621774B (zh) | 高硅无取向电工钢及其生产方法 | |
CN111593267B (zh) | 一种实验室低温高磁感取向硅钢热轧钢带及其制备方法 | |
CN113528969A (zh) | 一种超高磁感无取向硅钢及其制造方法和在汽车发电机生产中的应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |