專利名稱：低牌號取向電工鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于黑色金屬加工領(lǐng)域，特別涉及取向電工鋼板的制造方法。
背景技術(shù)：
取向電工鋼和無取向電工鋼是大量用于制作電機(jī)及變壓器類電器產(chǎn)品的鐵芯材料。發(fā)電機(jī)、電動機(jī)類產(chǎn)品的鐵芯在旋轉(zhuǎn)磁場中工作，因此通常采用無取向電工鋼板制作；而變壓器類產(chǎn)品的鐵芯在定向磁場中工作，因此通常采用軋制方向磁性優(yōu)異的取向電工鋼板制作。然而許多企業(yè)在生產(chǎn)中、小型變壓器類產(chǎn)品時，若采用性能高且價格昂貴的取向電工鋼制作鐵芯，會使成本大幅度提高；因而往往轉(zhuǎn)而采用無取向電工鋼板以降低成本。無取向電工鋼板本質(zhì)上并不適合用于定向磁場，這種用無取向電工鋼板部分替代取向電工鋼板的辦法，雖然一定程度上降低了成本，但鐵芯材料所具備的磁性潛力沒有得到充分發(fā)揮。另一方面，無取向電工鋼板軋向的鐵損值較高，會造成變壓器類鐵芯在使用過程中較多地?fù)p耗無功電能和附加的溫升，并降低電器產(chǎn)品的壽命和整體的工作效率。目前國內(nèi)外市場上并沒有對磁性能要求略低且價格較低的取向電工鋼產(chǎn)品，因此對中、小型變壓器類產(chǎn)品的鐵芯選材只有增加成本或降低效率這兩種無奈的選擇。目前全世界所有電工鋼生產(chǎn)企業(yè)都在其產(chǎn)品目錄中針對中、小型變壓器類產(chǎn)品的鐵芯材料提供了常規(guī)取向電工鋼和無取向電工鋼兩種選擇。
取向電工鋼的產(chǎn)品主要劃分為高磁感取向電工鋼(Hi-B鋼)和采用兩次冷軋法生產(chǎn)的普通取向電工鋼。其關(guān)鍵性的技術(shù)參數(shù)之一在于要使鋼板內(nèi)生成90％以上的{110}<001>戈斯織構(gòu)，即鋼板內(nèi)各晶粒的軋向均為<001>易磁化方向。鋼板中戈斯織構(gòu)的多少和峰銳程度決定了鋼板的磁感值水平。高磁感取向電工鋼與普通取向電工鋼的戈斯織構(gòu)含量均超過90％，但高磁感取向電工鋼的戈斯織構(gòu)更峰銳，即多數(shù)晶粒<001>方向與軋向的偏差角小于5°(參見圖1)；而普通取向電工鋼多數(shù)晶粒<001>方向與軋向的偏差角小于7°(參見圖2)。上述取向電工鋼的生產(chǎn)過程中均需采用連續(xù)鑄造200mm以上的厚板坯，并實施大加工量熱軋加工等工序，這些工序是生產(chǎn)峰銳戈斯織構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，其加工制造費(fèi)用也是構(gòu)成取向電工鋼高成本的重要部分。
薄板坯連鑄連軋技術(shù)是20世紀(jì)80年代末開發(fā)成功的短流程生產(chǎn)熱連軋板卷的新技術(shù)。其主要優(yōu)點在于投資低、生產(chǎn)成本低、成材率高、且生產(chǎn)周期大幅度縮短，因此采用薄板坯連鑄連軋技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有價格較低的優(yōu)勢。目前，國內(nèi)已經(jīng)開展了利用薄板坯連鑄連軋技術(shù)生產(chǎn)電工鋼板的開發(fā)研究，CN1611617A中介紹的取向硅鋼的生產(chǎn)方法，只能采用連鑄板坯80-170mm厚度，不適合更薄規(guī)格的連鑄連軋坯以生產(chǎn)低牌號取相電工鋼，且熱軋加熱溫度較高，造成的能耗也較大；同時該方法對熱軋后的冷卻過程也沒有提出控制要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種以薄板坯連鑄連軋板坯生產(chǎn)低牌號取向電工鋼板的工藝技術(shù)，選擇薄板坯的厚度為80～20mm，采用較低熱軋溫度以減少能耗，降低生產(chǎn)成本，滿足薄規(guī)格、低成本電工鋼板生產(chǎn)需求，使相應(yīng)產(chǎn)品的價格低于常規(guī)取向電工鋼而性能高于無取向電工鋼，適用于中、小型變壓器類產(chǎn)品的選材。
本發(fā)明提出以薄板坯連鑄連軋板坯生產(chǎn)取向電工鋼板，將厚度為80～20mm的薄板連鑄坯送入加熱爐加熱到1250～1050℃，加熱時間為15～45分鐘，并送入熱連軋機(jī)進(jìn)行熱軋加工，終軋厚度為4.0～1.2mm，終軋溫度控制在1050～850℃，終軋后控制鋼板的平均冷卻速度為100～20℃/秒，并在600℃以下的溫度范圍內(nèi)卷取。隨后采用普通取向電工鋼的生產(chǎn)流程將鋼板制成低牌號取向電工鋼板成品。
本發(fā)明的特點在于克服了由于采用薄板坯連鑄的厚度較低，使得利用熱軋過程調(diào)整熱軋板內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的塑性加工空間明顯降低，不利于取向電工鋼最終成品中峰銳戈斯織構(gòu)的形成的問題。通過薄板坯連鑄連軋板坯后續(xù)熱軋工藝的參數(shù)的控制，尤其是熱軋后的冷卻控制，使最終成品鋼板中戈斯織構(gòu)的峰銳程度雖然低于高磁感取向電工鋼和普通取向電工鋼，但仍可能使其戈斯織構(gòu)的含量接近或超過90％(參見圖3)，因其性能設(shè)計符合定向磁場要求，而明顯高于目前在相關(guān)定向磁場使用的無取向硅鋼。
與常規(guī)取向電工鋼的生產(chǎn)工藝相比，該產(chǎn)品采用薄板坯連鑄連軋技術(shù)，生產(chǎn)流程短、允許的加熱溫度范圍低，降低了生產(chǎn)成本，因此其產(chǎn)品價格會明顯低于取向硅鋼。低牌號取向電工鋼可以符合許多中、小型變壓器類產(chǎn)品鐵芯的選材需求。


圖1為高磁感取向電工鋼板(Hi-B鋼)成品的{200}極圖。圖中RD表示鋼板軋向，空心方符號表示理想戈斯織構(gòu)的位置，密度水平4、8、16、32、64、99，最高密度240.4。
圖2為普通取向電工鋼板成品的{200}極圖。圖中RD表示鋼板軋向，空心方符號表示理想戈斯織構(gòu)的位置，密度水平4、8、16、32，最高密度62.0。
圖3為實驗低牌號取向電工鋼板成品的{200}極圖。圖中RD表示鋼板軋向，空心方符號表示理想戈斯織構(gòu)的位置，密度水平4、8、16、32，最高密度46.3。
具體實施例方式采用普通取向電工鋼作實驗板坯，其厚度60mm，熱軋加熱溫度1220℃，加熱時間35分鐘，終軋厚度為3.5mm，終軋溫度990℃；軋后平均冷卻速度30℃/秒；卷取溫度600℃。采用普通取向電工鋼的退火及冷軋工藝作后續(xù)處理。經(jīng)檢測制得成品的戈斯織構(gòu)占有率為90％。
采用普通取向電工鋼作實驗板坯，其厚度35mm，熱軋加熱溫度1180℃，加熱時間25分鐘，終軋厚度為2.8mm，終軋溫度920℃；軋后平均冷卻速度50℃/秒；卷取溫度580℃。采用普通取向電工鋼的退火及冷軋工藝作后續(xù)處理。經(jīng)檢測制得成品的戈斯織構(gòu)占有率為91％。
采用普通取向電工鋼作實驗板坯，其厚度25mm，熱軋加熱溫度1100℃，加熱時間20分鐘，終軋厚度為2.2mm，終軋溫度850℃；軋后平均冷卻速度80℃/秒；卷取溫度520℃。采用普通取向電工鋼的退火及冷軋工藝作后續(xù)處理。經(jīng)檢測制得成品的戈斯織構(gòu)占有率為88％。
權(quán)利要求
1.一種低牌號取向電工鋼板的制造方法，采用薄板坯連鑄連軋板坯，其特征在于將厚度為80～20mm的薄板連鑄坯送入加熱爐加熱到1250～1050℃，加熱時間為15～45分鐘，并送入熱連軋機(jī)進(jìn)行熱軋加工，終軋厚度為4.0～1.2mm，終軋溫度控制在1050～850℃，終軋后控制鋼板的平均冷卻速度為100～20℃/秒，并在600℃以下的溫度范圍內(nèi)卷取。
全文摘要
一種低牌號取向電工鋼板的制造方法，以薄板坯連鑄連軋板坯生產(chǎn)低牌號取向電工鋼板的工藝流程，將厚度為80～20mm薄板連鑄坯送入加熱爐加熱到1250～1050℃，加熱時間15－45分鐘，并送入熱連軋機(jī)進(jìn)行熱軋加工，終軋厚度為4.0～1.2mm，終軋溫度控制在1050～850℃，終軋后控制鋼板的冷卻速度為100～20℃/秒，并在600℃以下的溫度范圍內(nèi)卷取。隨后采用普通取向電工鋼的生產(chǎn)流程將鋼板制成低牌號取向電工鋼板成品。按照本發(fā)明所生產(chǎn)低牌號取向電工鋼的性能明顯高于無取向硅鋼，價格明顯低于取向硅鋼，符合許多中、小型變壓器類產(chǎn)品鐵芯的選材需求。
文檔編號B21B37/16GK1775391SQ20051012628
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者毛衛(wèi)民, 楊平, 馮惠平 申請人:北京科技大學(xué)