專利名稱：：一種表面狀態(tài)良好的中牌號無取向電工鋼及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及無取向電工鋼技術，特別屬于一種表面狀態(tài)良好，無瓦楞狀缺陷的中牌號無取向電工鋼及其制造工藝。
背景技術：
：無取向電工鋼板主要是作為電機和小型EI鐵芯材料使用。當電工鋼煉鋼采用連鑄法生產時，若化學成分Si〉1.65。/。，C〈0.006。/Q時，在熱軋過程中不產生a—Y相變，連鑄坯中形成的粗大的aoo)柱狀晶因在熱軋過程中動態(tài)回復和再結晶緩慢而不能徹底破碎，在熱軋板的厚度中心附近形成了粗大伸長的形變晶粒，主要是U00}<011>纖維狀組織，以后此組織在冷軋和退火時難以再結晶，使電工鋼成品形成了的一種表面凸凹不平的缺陷，俗稱為瓦楞狀缺陷。解決瓦楞狀缺陷常用如下方法低溫澆鑄法日本公開特許公報昭49-39526中提出了使用低溫澆鑄防止形成粗大柱狀晶。但由于低溫澆鑄要求過熱度控制很低且范圍很窄，往往引起鑄坯中夾雜物增加，影響電工鋼成品質量，所以，低溫澆鑄法在大生產中無法使用。電磁攪拌法日本公開特許公報昭53-114609中提出了使用電磁攪拌減少鑄坯中柱狀晶率，提高鑄坯等軸晶率，這是防止無取向電工鋼瓦楞狀缺陷采用的常用方法，但電磁攪拌設備投入資金大，維護成本高。控制熱軋粗軋、精軋工藝的方法日本公開特許公報昭53—2332號提出將粗軋終軋溫度控制為〉90(TC，粗軋最后一道次壓下率〉5()Q^的方法;還有中國專利03116890提出粗軋道次《4道次，粗軋累計壓下率》80%，其中至少有一個道次的壓下率》40%，粗軋終軋溫度^98(TC，粗軋軋輥輥面粗糙度至少》5um的方法，這些方法不但要求粗軋軋機能力大，而且粗軋最后一道次壓下率過大，造成粗軋坯的板型難以控制，影響板形質量。調整化學成分法美國專利3935038提出化學成分為C<0.06%、Sil.54.0%、A1<1.0%、Si+Al〉2.0%、01/100[(Si+A1)-0.75]%，提高碳含量，使連鑄板坯加熱和熱軋時發(fā)生a—Y相變，促進熱軋組織動態(tài)回復和再結晶，消除帶鋼中部粗大形變晶粒(纖維狀組織)，解決瓦楞狀缺陷。此專利的缺點是，滿足C》1/100[(Si+A1)-0.75]0/。條件要求的C含量非常高，成品退火脫碳量增大，脫碳時間延長，影響機組產量。在中牌號電工鋼生產中，還有采用調整化學成分Si《1.65%，C《0.006%的方法防止瓦楞狀缺陷，但由于硅含量低，造成鐵損較大，硬度低，沖片性不好。熱軋板?；幚矸ㄍㄟ^熱軋板常化處理增加熱軋鋼板的再結晶率，可防止瓦楞狀缺陷。但此法要增加設備的投資，增加了制造成本。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種表面狀態(tài)良好的中牌號無取向電工鋼及其制造方法，通過調整鋼坯的化學成分，采用通常的連鑄工藝，對熱軋工藝進行調整，熱軋板不需要常化處理，在濕氣氛的脫碳退火工序把碳脫到無時效狀態(tài)，從而生產出表面狀態(tài)良好、無瓦楞狀缺陷、磁性和力學性能俱佳的中牌號無取向電工鋼。實現(xiàn)上述目的的技術方案為提供一種表面狀態(tài)良好的中牌號無取向電工鋼，其化學成分包含C:0.0070.0130°/。，Si:1.602.10%，Mn《0.50%，P:0.020.10%，Al:0.200.40%，S《0.005%,N《0.005%，其余為Fe和不可避免的雜質。本發(fā)明確定上述化學成分的理由為碳為了電工鋼帶鋼在熱軋軋制過程中發(fā)生a—Y相變，消除中牌號電工鋼的瓦楞狀缺陷，規(guī)定碳0.007%0.0130%。碳小于0.007%,帶鋼在熱軋軋制過程中不發(fā)生a—Y相變，電工鋼成品會產生瓦楞狀，碳大于0.0130%，在脫碳退火階段，脫碳時間要延長，影響產量，造成制造成本增加。硅硅作為增加電阻的元素加入，并主要利用硅含量提高增加電阻率，降低鐵損，規(guī)定硅含量1.60%2.10%，之所以規(guī)定上限為2.10%，是因為在本發(fā)明的碳含量的范圍內，硅含量超過上限會出現(xiàn)瓦楞狀缺陷。錳錳與硫形成MnS，防止FeS的形成，改善熱軋塑性。同時改善織構，提高磁性。但錳含量的提高降低了相變點，對脫碳退火不利，因此，要求Mn《0.50%。磷磷在電工鋼中可提高電阻率，降低鐵損，但磷為偏析元素，過高會造成熱軋、冷軋生產困難，因此，限制在0.020.10%。鋁鋁對無取向電工鋼性能起重要作用。它的作用和硅相似，并且對鋼的強度和硬度的影響又不象硅那樣明顯，而穩(wěn)定鐵素體的作用比硅更強。對Fe-Si-C相的影響來說，加0.3。/。的Al相當于加0.75y。Si，鋁的存在在硅鋼退火時，可使(100)組分增多，(111)組分減少，但鋁含量太高，降低了電工鋼的磁感，因此，鋁含量范圍為0.20%0.40%。S、N元素硫與錳結合生成細小硫化錳，增大鐵損、降低磁感。本發(fā)明要求硫含量低于0.005%;氮形成夾雜粒子，降低磁性，因此，氮含量要低于0.005%，以免生成A1N使鐵損值升高。一種表面狀態(tài)良好的中牌號無取向電工鋼的制造方法，包含以下步驟1)煉鋼按照上述化學成分配比條件煉鋼，在板坯連鑄時，無需電磁攪拌，按通常的連鑄方法控制過熱度。2)熱軋使用符合上述化學成分條件的煉鋼板坯，在熱軋加熱爐中經(jīng)溫度小于120(TC加熱，粗軋到3050mra厚度，控制粗軋坯進入精軋前的時間在4070s范圍內，保證熱軋板再結晶時間，控制精軋Fl壓下量在5070%，目的是促進熱軋板再結晶，精軋出口溫度在83090(TC，對電工鋼磁性有利。巻取溫度控制在55068(TC范圍內，不僅巻取溫度控制穩(wěn)定，而且電工鋼成品帶鋼縱向磁性均勻，帶鋼在后續(xù)酸洗時易于酸洗。3)酸洗冷軋；帶鋼不需?；幚?。熱軋帶鋼即可先酸洗，再在單機架軋機進行冷軋；也可以在酸連軋機組上一次完成。熱軋帶鋼酸洗去除氧化鐵皮后，用一次法冷軋直接軋到0.50mm的成品厚度。4)退火；軋硬巻在電工鋼退火涂層機組在退火溫度750850°C，退火時間34min,露點為5(TC的條件下的濕氣氛中實施脫碳退火后，再在850950°C，530sec的時間內進行再結晶退火。5)涂絕緣涂層。所述步驟2)中，控制精軋F1壓下量在5070Q/。，目的是促進熱軋板再結晶，精軋出口溫度在83090(TC，對電工鋼磁性有利。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果1.本發(fā)明采用的中牌號無取向電工鋼化學成分，使帶鋼在熱軋過程中產生了a—y相變，要求粗軋坯進入精軋前的時間在4070s范圍內，精軋F1壓下量在5070%，因此生產的中牌號電工鋼無瓦楞狀缺陷，表面狀態(tài)良好，磁性和力學性能優(yōu)良。2.由于在煉鋼工序不需要電磁攪拌設備，對板坯連鑄無低過熱度的苛刻要求；熱軋工序對粗軋和精軋設備方面無特殊要求；在冷軋工序不需要對熱軋帶鋼進行?；幚?，因此，減少了設備的投資，降低了制造成本。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1首先按化學成分碳0.0073%、硅:1.96%、錳0.25%、硫:0.0050%、鋁0.32%、氮0.0025%、磷0.020%，其余為Fe和不可避免的雜質，冶煉出鋼，接著用連鑄制成板坯。在熱軋加熱爐中以118(TC的溫度對板坯進行加熱，要求粗軋坯進入精軋前的時間控制在45s范圍內，精軋F1壓下量在50。/。，精軋終軋溫度88(TC，接著在65(TC的溫度下進行巻取。在酸洗連軋機組對2.6mm厚的熱軋帶鋼冷軋至0.5mm厚，接著軋硬態(tài)帶鋼在電工鋼連續(xù)退火涂層機組以840°CX3min、露點5(TC的濕氣氛條件下進行脫碳退火，然后在88(TCX10sec的條件下進行再結晶退火，最后對帶鋼進行涂層而制成成品。結果見表1，鐵損3.85w/kg，磁感1.683T，帶鋼表面最大粗糙度為5.78um,鋼板表面無瓦楞狀缺陷。實施例2首先按化學成分含碳0.0123%、硅:2.05%、錳:0.20%、硫:0.0045%、鋁0.25%、氮0.0020%、磷0,025%，其余為Fe和不可避免的雜質，冶煉出鋼，接著用連鑄制成板坯。在熱軋加熱爐中以114CTC的溫度對板坯進行加熱，要求粗軋坯進入精軋前的時間控制在64s范圍內，精軋Fl壓下量在65y。，精軋終軋溫度86(TC，接著在60(TC的溫度下進行巻取。在酸洗連軋機對2.6mm厚的熱軋帶鋼冷軋至0.5mm厚，接著軋硬態(tài)帶鋼在電工鋼連續(xù)退火涂層機組以85(TCX4min、露點5(TC的濕氣氛條件下進行脫碳退火，然后在900°CX8sec的條件下進行再結晶退火，最后對帶鋼進行涂層而制成成品。結果見表l，鐵損3.74w/kg，磁感1.692T，帶鋼表面最大粗糙度為4.25um，鋼板表面無瓦楞狀缺陷。實施例3首先按化學成分含碳0.0097%、硅:1.65%、錳:0.27%、硫0.0040%、鋁0.35%、氮0.0025%、磷0.020%,其余為Fe和不可避免的雜質，冶煉出鋼，接著用連鑄制成板坯。在熱軋加熱爐中以112(TC的溫度對板坯進行加熱，要求粗軋坯進入精軋前的時間控制在55s范圍內，精軋F1壓下量在55。/。，精軋終軋溫度86(TC，接著在58(TC的溫度下進行巻取。在酸洗連軋機對2.6皿厚的熱軋帶鋼冷軋至0.5mm厚，接著軋硬態(tài)帶鋼在電工鋼連續(xù)退火涂層機組以84CTCX3min、露點5(TC的濕氣氛條件下進行脫碳退火，然后在86(TCX15sec的條件下進行再結晶退火，最后對帶鋼進行涂層而制成成品。結果見表1，鐵損3.96w/kg，磁感1.688T，帶鋼表面最大粗糙度為3.47um，鋼板表面無瓦楞狀缺陷。實施例4首先按化學成分含碳0.0113%、硅1.85%、錳0.20%、硫0.0035%、鋁0.30%、氮0.0023%、磷0.025%，其余為Fe和不可避免的雜質，冶煉出鋼，接著用連鑄制成板坯。在熱軋加熱爐中以115(TC的溫度對板坯進行加熱，要求粗軋坯進入精軋前的時間控制在50s范圍內，精軋Fl壓下量在7(m，精軋終軋溫度85(TC，接著在60(TC的溫度下進行巻取。在酸洗連軋機對2.6mm厚的熱軋帶鋼冷軋至0.5ram厚，接著軋硬態(tài)帶鋼在電工鋼連續(xù)退火涂層機組以84CTCX4min、露點5(TC的濕氣氛條件下進行脫碳退火，然后在86(TCX15sec的條件下進行再結晶退火，最后對帶鋼進行涂層而制成成品。結果見表1，鐵損3.93w/kg，磁感1.690T，帶鋼表面最大粗糙度為3.93um，鋼板表面無瓦楞狀缺陷。實施例5首先按化學成分含碳0.0085%、硅:2.01%、錳:0.21%、硫0.0033%、鋁0.28%、氮0.0013%、磷0.022%，其余為Fe和不可避免的雜質，冶煉出鋼，接著用連鑄制成板坯。在熱軋加熱爐中以112(TC的溫度對板坯進行加熱，要求粗軋坯進入精軋前的時間控制在70s范圍內，精軋F1壓下量在65。/。，精軋終軋溫度86(TC，接著在60(TC的溫度下進行巻取。在酸洗連軋機對2.6mm厚的熱軋帶鋼冷軋至0.5咖厚，接著軋硬態(tài)帶鋼在電工鋼連續(xù)退火涂層機組以840°CX4min、露點50。C的濕氣氛條件下進行脫碳退火，然后在860。CX15sec的條件下進行再結晶退火，最后對帶鋼進行涂層而制成成品。結果見表1，鐵損3.79w/kg，磁感1.689T，帶鋼表面最大粗糙度為4.63um，鋼板表面無瓦楞狀缺陷。具體數(shù)據(jù)對比見表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注1)帶鋼表面最大粗糙度是在涂層后測量，最大粗糙度小于7um時，無瓦楞狀缺陷；2)對比例l、2，由于含碳量、精軋前停留時間和精軋F1壓下量不在本發(fā)明范圍，因此，最大粗糙度大于7um，產生了瓦楞狀缺陷。3)對比例3由于含硅量低，盡管含碳量、精軋前停留時間和精軋Fl壓下量不在本發(fā)明范圍。最大粗糙度為4.01um，帶鋼表面也沒有產生瓦楞狀缺陷，但由于含硅量低，硬度和屈服強度偏低。權利要求1.一種表面狀態(tài)良好的中牌號無取向電工鋼，其特征在于化學成分包含C0.007～0.013％，Si1.6～2.1％，Mn≤0.5％，S≤0.005％，P0.02～0.1％，Al0.2～0.4％，N≤0.005％，其余為不可避免的雜質和Fe。2.如權利要求1所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于包括以下步驟1)煉鋼、連鑄；2)熱軋粗軋坯進入精軋前的時間為4070秒；3)酸洗冷軋；4)退火；5)涂絕緣涂層。3.如權利要求2所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于步驟2)中精軋壓下量為5070%。4.如權利要求2或3所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于步驟l)中板坯連鑄時無需電磁攪拌。5.如權利要求2所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于步驟2)中板坯在熱軋加熱爐中加熱溫度不高于1200度，粗軋到3050mm厚。6.如權利要求2所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于步驟2)中精軋出口溫度為83090(TC。7.如權利要求2所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于步驟2)中巻取溫度控制在550680。C。8.如權利要求2所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于步驟3)中酸洗后用一次法冷軋直接軋到0.50mm的成品厚度。9.如權利要求2所述的表面狀態(tài)良好的中牌號無取向電工鋼的制造方法，其特征在于步驟3)中熱軋帶鋼不需要?；幚?。10.如權利要求2所述的表面狀態(tài)良好的無取向中牌號電工鋼的制造方法，其特征在于步驟4)中在退火溫度750850°C，退火時間34min，露點為50°C的條件下的濕氣氛中實施脫碳退火后，再在850950°C，530sec的時間內進行再結晶退火。全文摘要本發(fā)明公開了一種表面狀態(tài)良好的中牌號無取向電工鋼及其制造方法。其化學成分包含C0.007～0.013％，Si1.6～2.1％，Mn≤0.5％，S≤0.005％，P0.02～0.1％，Al0.2～0.4％，N≤0.005％，其余為Fe和不可避免的雜質。其制造方法為板坯連鑄，將板坯在熱軋加熱爐中經(jīng)溫度小于1200℃加熱，粗軋到30~50mm厚度，粗軋坯進入精軋前的時間在40~70s范圍內，控制精軋F1壓下量在50~70％。然后進行酸洗冷軋，退火，涂絕緣涂層。本發(fā)明生產的鋼表面狀態(tài)良好，無瓦楞狀缺陷，磁性和力學性能優(yōu)良。而且減少了設備的投資，降低了制造成本。文檔編號B21B37/00GK101275198SQ20071003853公開日2008年10月1日申請日期2007年3月27日優(yōu)先權日2007年3月27日發(fā)明者偉余,儲雙杰,李國保,曉陳,陳卓雷申請人:寶山鋼鐵股份有限公司