一种强立方织构高无取向硅的制备方法

申请号 CN202410122663.4 申请日 2024-01-30 公开(公告)号 CN117947248A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 太原理工大学; 发明人 王红霞; 裴晓格; 顾祥宇; 薛利强; 魏辉; 林媛; 赵建翔; 王利飞; 郑留伟; 鲁辉虎; 刘海涛;
摘要 本 发明 属于无取向 硅 钢 制备技术领域,具体涉及一种强立方织构高硅无 取向硅钢 的制备方法。本发明采用Si含量为3.4~3.7wt.%的 热轧 板材为原料,经过常化处理、控向 冷轧 、结晶 退火 的工艺流程,通过采用控向 轧制 的方式使冷轧与热轧方向存在一个倾 角 ,改变冷轧前的初始织构,使得冷轧前板材中包含较强的“旋转高斯织构”,控向冷轧后退火,产生较强的立方织构,从而获得具有高磁感的高硅无取向硅钢。
权利要求

1.一种强立方织构高无取向硅的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将硅钢合金铸锭经均匀化热处理后,进行热轧,得到热轧板材;
将所述热轧板材进行常化处理,得到常化板材;
将所述常化板材进行第一冷轧,得到第一冷轧板;
所述第一冷轧为第一常规冷轧或第一控向冷轧;
所述第一控向冷轧为:在进行第一冷轧前,将所述常化板材沿着与热轧方向逆时针或顺时针成20~60°切割取材;
将所述第一冷轧板进行第一退火,得到第一退火板;
将所述第一退火板进行第二冷轧,得到第二冷轧板;
所述第二冷轧为第二常规冷轧或第二控向冷轧;
所述第二控向冷轧为:在进行第二冷轧前,将所述第一退火板材沿着与第一冷轧方向逆时针或顺时针成25~60°角切割取材;
所述第一冷轧和第二冷轧中至少进行一次控向冷轧;
将所述第二冷轧板进行第二退火,得到强立方织构高硅无取向硅钢
所述强立方织构高硅无取向硅钢包括以下重量百分比的元素组分:
Si:3.4~3.7wt.%,Al:0.7~1.10wt.%,Mn:0.2~0.55wt.%,余量为杂质元素。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述均匀化热处理的温度为1100~
1200℃,保温时间为230~240min。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热轧的温度为800~850℃;所述热轧板材的厚度为2.3mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述常化处理的温度为850~950℃,保温时间为2~5min。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一常规冷轧或第一控向冷轧的压下量独立为70~85%。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第二常规冷轧或第二控向冷轧的压下量独立为30~55%。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一退火的温度为930~980℃,保温时间为70~90s。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第二退火的温度为930~980℃,保温时间为70~90s。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一冷轧板的厚度为0.45~
0.65mm。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第二冷轧板的厚度为0.3mm。

说明书全文

一种强立方织构高无取向硅的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于无取向硅钢制备技术领域,具体涉及一种强立方织构高硅无取向硅钢的制备方法。

背景技术

[0002] 无取向硅钢是一种含量很低的软磁性材料,主要用于制造各类电机芯,是电电子系统非常重要的一种金属功能材料,其磁性能(铁损、磁感)的优劣,直接影响电机能耗和效率。目前,新能源汽车在各国政府的支持下快速发展。伴随着新能源汽车技术的快速迭代驱动电机作为新能源汽车的核心组件,对其性能的要求也越来越高,需要具备高转速、小型化、大扭矩、高强度、高效率等优点。因此,驱动电机铁芯用无取向硅钢同样需要满足更高的要求:薄规格、高磁感、低铁损、高强度等,以同时满足新能源汽车对舒适性、能耗和安全性的需求。
[0003] 为提高电机功率密度并保障电机高转速时安全运行,无取向硅钢重点关注铁损、磁感和强度三个特性。铁损越低,能耗越小;磁感越高,电机扭矩越大,效率越高;强度越高,电机高速运转时能够承受的离心应力越大,安全系数越高。因此,无取向硅钢的工艺技术发展需要实现更低铁损、更高磁感和更高强度及三者更好地平衡。
[0004] Si元素是无取向硅钢中主要强化元素,一方面提高Si元素含量能获得高强度,同时能有效降低铁损,但是Si含量过高时会降低板材的冷加工性能,且由于Si是非磁性元素,含量过高会显著恶化磁感;另一方面减薄厚度,也能有效地降低铁损,但是同时引起对磁性能不利的织构强度会增加,磁感也会变差,这都使得高硅无取向硅钢无法满足新能源汽车驱动电机技术迭代需求。因此,通过高硅含量及减薄厚度提高强度,降低铁损的情况下,急需解决高硅含量薄规格无取向硅钢磁感低的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种强立方织构高硅无取向硅钢的制备方法,本发明制备的强立方织构薄规格高硅无取向硅钢具有高磁感。
[0006] 为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
[0007] 本发明提供了一种强立方织构高硅无取向硅钢的制备方法,包括以下步骤:
[0008] 将硅钢合金铸锭经均匀化热处理后,进行热轧,得到热轧板材;
[0009] 将所述热轧板材进行常化处理,得到常化板材;
[0010] 将所述常化板材进行第一冷轧,得到第一冷轧板;
[0011] 所述第一冷轧为第一常规冷轧或第一控向冷轧;
[0012] 所述第一控向冷轧为:在进行第一冷轧前,将所述常化板材沿着与热轧方向逆时针或顺时针成20~60°切割取材;
[0013] 将所述第一冷轧板进行第一退火,得到第一退火板;
[0014] 将所述第一退火板进行第二冷轧,得到第二冷轧板;
[0015] 所述第二冷轧为第二常规冷轧或第二控向冷轧;
[0016] 所述第二控向冷轧为:在进行第二冷轧前,将所述第一退火板材沿着与第一冷轧方向逆时针或顺时针成25~60°角切割取材;
[0017] 所述第一冷轧和第二冷轧中至少进行一次控向冷轧;
[0018] 将所述第二冷轧板进行第二退火,得到强立方织构高硅无取向硅钢;
[0019] 所述强立方织构高硅无取向硅钢包括以下重量百分比的元素组分:
[0020] Si:3.4~3.7wt.%,Al:0.7~1.10wt.%,Mn:0.2~0.55wt.%,余量为杂质元素。
[0021] 优选的,所述均匀化热处理的温度为1100~1200℃,保温时间为230~240min。
[0022] 优选的,所述热轧的温度为800~850℃;所述热轧板材的厚度为2.3mm。
[0023] 优选的,所述常化处理的温度为850~950℃,保温时间为2~5min。
[0024] 优选的,所述第一常规冷轧或第一控向冷轧的压下量独立为70~85%。
[0025] 优选的,所述第二常规冷轧或第二控向冷轧的压下量独立为30~55%。
[0026] 优选的,所述第一退火的温度为930~980℃,保温时间为70~90s。
[0027] 优选的,所述第二退火的温度为930~980℃,保温时间为70~90s。
[0028] 优选的,所述第一冷轧板的厚度为0.45~0.65mm。
[0029] 优选的,所述第二冷轧板的厚度为0.3mm。
[0030] 本发明提供了一种强立方织构高硅无取向硅钢的制备方法,包括以下步骤:将硅钢合金铸锭经均匀化热处理后,进行热轧,得到热轧板材;将所述热轧板材进行常化处理,得到常化板材;将所述常化板材进行第一冷轧,得到第一冷轧板;所述第一冷轧为第一常规冷轧或第一控向冷轧;所述第一控向冷轧为:在进行第一冷轧前,将所述常化板材沿着与热轧方向逆时针或顺时针成20~60°角切割取材;将所述第一冷轧板进行第一退火,得到第一退火板;将所述第一退火板进行第二冷轧,得到第二冷轧板;所述第二冷轧为第二常规冷轧或第二控向冷轧;所述第二控向冷轧为:在进行第二冷轧前,将所述第一退火板材沿着与第一冷轧方向逆时针或顺时针成25~60°角切割取材;所述第一冷轧和第二冷轧中至少进行一次控向冷轧;将所述第二冷轧板进行第二退火,得到强立方织构高硅无取向硅钢;所述强立方织构高硅无取向硅钢包括以下重量百分比的元素组分:Si:3.4~3.7wt.%,Al:0.7~1.10wt.%,Mn:0.2~0.55wt.%,余量为杂质元素。
[0031] 本发明采用控向轧制的方式替代常规轧制,即冷轧前将板材沿着与热轧方向成一定的角度切割取材,使冷轧与热轧方向存在一个倾角,从而使组织中形成相对较大比例的“旋转高斯织构”,对板材进行控向冷轧减薄后变形的旋转高斯晶粒内产生大量的剪切带,其存在稳定的立方取向,可形成立方体晶,其作为随后再结晶过程中的成核种子,并最终成为所需的立方体织构,由于立方织构在轧面内有两个易磁化的<100>方向,是改善磁性能的理想织构,因此,本发明通过在高硅薄规格无取向硅钢中构造强立方织构改善了其磁性能,从而得到具有高磁感的高硅无取向硅钢。附图说明
[0032] 图1为本发明实施例制备强立方织构高硅无取向硅钢的示意图;
[0033] 图2为本发明实施例制备强立方织构高硅无取向硅钢的方法流程图
[0034] 图3为φ2=45°ODF截面典型取向和纤维织构图;
[0035] 图4为本发明实施例1制备的强立方织构高硅无取向硅钢和对比例1中常规轧制退火后无取向硅钢的宏观织构图。

具体实施方式

[0036] 本发明提供了一种强立方织构高硅无取向硅钢的制备方法,包括以下步骤:
[0037] 将硅钢合金铸锭经均匀化热处理后,进行热轧,得到热轧板材;
[0038] 将所述热轧板材进行常化处理,得到常化板材;
[0039] 将所述常化板材进行第一冷轧,得到第一冷轧板;
[0040] 所述第一冷轧为第一常规冷轧或第一控向冷轧;
[0041] 所述第一控向冷轧为:在进行第一冷轧前,将所述常化板材沿着与热轧方向逆时针或顺时针成20~60°角切割取材;
[0042] 将所述第一冷轧板进行第一退火,得到第一退火板;
[0043] 将所述第一退火板进行第二冷轧,得到第二冷轧板;
[0044] 所述第二冷轧为第二常规冷轧或第二控向冷轧;
[0045] 所述第二控向冷轧为:在进行第二冷轧前,将所述第一退火板材沿着与第一冷轧方向逆时针或顺时针成25~60°角切割取材;
[0046] 所述第一冷轧和第二冷轧中至少进行一次控向冷轧;
[0047] 将所述第二冷轧板进行第二退火,得到强立方织构高硅无取向硅钢;
[0048] 所述强立方织构高硅无取向硅钢包括以下重量百分比的元素组分:
[0049] Si:3.4~3.7wt.%,Al:0.7~1.10wt.%,Mn:0.2~0.55wt.%,余量为杂质元素。
[0050] 如无特殊说明,本发明对所用制备原料的来源没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
[0051] 本发明将硅钢合金铸锭经均匀化热处理后,进行热轧,得到热轧板材。
[0052] 在本发明中,所述硅钢合金铸锭优选包括以下重量百分比的元素组分:
[0053] Si:3.4~3.7wt.%,Al:0.7~1.10wt.%,Mn:0.2~0.55wt.%,余量为杂质元素,更优选为Si:3.4~3.6wt.%,Al:0.7~1.0wt.%,Mn:0.3~0.5wt.%,余量为杂质元素;所述杂质元素优选包括C、P、S、Cr、Ti和N;所述硅钢合金热轧板的织构优选为表层主要为高斯织构和织构,中心层主要为较强的α纤维和γ纤维变形织构。
[0054] 在本发明中,所述硅钢合金铸锭的制备方法优选包括以下步骤:
[0055] 按各组分配比将原料混合后,依次进行熔化、精炼和铸造,得到硅钢合金铸锭。
[0056] 在本发明中,所述熔化的温度优选为1665℃,所述精炼的温度优选为1605℃,所述精炼的时间优选为40min,所述铸造所用的设备优选为连续铸造机。
[0057] 在本发明中,所述均匀化热处理的温度优选为1100~1200℃,更优选为1100℃,保温时间优选为230~240min,更优选为230min。
[0058] 均匀化热处理可以消除材料内部的应力,改善组织的不均匀性,防止因Si含量高而断裂的现象发生。
[0059] 在本发明中,所述热轧的温度优选为800~850℃,更优选为830℃;所述热轧板材的厚度优选为2.3mm。本发明对所述热轧方向没有特殊限定,采用本领域熟知的热轧方向即可。
[0060] 得到所述热轧板材后,本发明将所述热轧板材进行常化处理,得到常化板材。
[0061] 在本发明中,所述常化处理的温度优选为850~950℃,更优选为860℃,保温时间优选为2~5min,更优选为3min;所述常化处理优选在保护气下进行;所述保护气优选包括氢气和氮气;所述保护气中氢气的体积分数优选为25%,氮气的体积分数优选为75%。
[0062] 本发明通过常化处理调节板材冷轧前的晶粒尺寸并改善其冷加工性能。
[0063] 得到所述常化板材后,本发明将所述常化板材进行第一冷轧,得到第一冷轧板。
[0064] 在本发明中,所述第一冷轧为第一常规冷轧或第一控向冷轧,优选为第一控向冷轧;所述第一控向冷轧为:在进行第一冷轧前,将所述常化板材沿着与热轧方向逆时针或顺时针成20~60°角切割取材,优选为25~55°。
[0065] 在本发明中,所述第一常规冷轧的压下量优选为70~85%,更优选为76.1%;所述第一常规冷轧的道次优选为4道次,所述第一常规冷轧所用设备优选为森吉米尔廿辊轧机
[0066] 在本发明中,所述第一控向冷轧的压下量优选为70~85%,更优选为76.1%;所述第一控向冷轧的道次优选为4道次,所述第一控向冷轧所用设备优选为森吉米尔廿辊轧机。
[0067] 在本发明中,所述第一冷轧板的厚度优选为0.45~0.65mm,更优选为0.55mm。
[0068] 得到所述第一冷轧板后,本发明将所述第一冷轧板进行第一退火,得到第一退火板。
[0069] 在本发明中,所述第一退火的温度优选为930~980℃,更优选为960℃,保温时间优选为70~90s,更优选为90s;所述第一退火优选在保护气下进行;所述保护气优选包括氢气和氮气;所述保护气中氢气的体积分数优选为25%,氮气的体积分数优选为75%。
[0070] 本发明中,第一退火能提高第二阶段冷轧前晶粒尺寸,使第二阶段冷轧板组织粗化,形成更多的剪切带,实现再结晶织构及磁性能的优化。
[0071] 得到所述第一退火板后,本发明将所述第一退火板进行第二冷轧,得到第二冷轧板。
[0072] 在本发明中,所述第二冷轧为第二常规冷轧或第二控向冷轧,优选为第二控向冷轧;所述第二控向冷轧为:在进行第二冷轧前,将所述第一退火板材沿着与第一冷轧方向逆时针或顺时针成25~60°角切割取材,优选为30~55°;所述第一冷轧和第二冷轧中至少进行一次控向冷轧。
[0073] 在本发明中,所述第二常规冷轧的压下量优选为30~55%,更优选为45.5%;所述第二常规冷轧的道次优选为2道次,所述第二常规冷轧所用设备优选为森吉米尔廿辊轧机。
[0074] 在本发明中,所述第二控向冷轧的压下量优选为30~55%,更优选为45.5%;所述第二控向冷轧的道次优选为2道次,所述第二控向冷轧所用设备优选为森吉米尔廿辊轧机。
[0075] 在本发明中,所述第二冷轧板的厚度优选为0.3mm。
[0076] 本发明通过分阶段冷轧工艺,减小一次冷轧的压下量,累积大的总压下量,以避免高硅无取向硅钢应力过大出现冷轧开裂问题;在板材退火后采用控向轧制的方式替代常规轧制,即冷轧前将板材沿着与热轧方向成一定的角度切割取材,使冷轧与热轧方向存在一个倾角,从而使组织中形成相对较大比例的“旋转高斯织构”,对板材进行控向冷轧减薄后变形的旋转高斯晶粒内产生大量的剪切带,其存在稳定的立方取向,可形成立方体晶,其作为随后再结晶过程中的成核种子,并最终成为所需的立方体织构,由于立方织构在轧面内有两个易磁化的<100>方向,是改善磁性能的理想织构,因此,本发明通过在高硅薄规格无取向硅钢中构造强立方织构来改善其磁性能,从而得到具有高磁感的高硅无取向硅钢。
[0077] 得到所述第二冷轧板后,本发明将所述第二冷轧板进行第二退火,得到强立方织构高硅无取向硅钢。
[0078] 在本发明中,所述第二退火的温度优选为930~980℃,更优选为960℃,保温时间优选为70~90s,更优选为90s;所述第二退火优选在保护气下进行;所述保护气优选包括氢气和氮气;所述保护气中氢气的体积分数优选为25%,氮气的体积分数优选为75%。
[0079] 本发明中第二退火的作用是在退火过程中,无取向硅钢会发生晶界和晶内的再结晶,使其晶粒尺寸增大,晶界清晰度提高,内部缺陷减少,从而改变其磁性能和机械性能。
[0080] 在本发明中,所述强立方织构高硅无取向硅钢包括以下重量百分比的元素组分:
[0081] Si:3.4~3.7wt.%,Al:0.7~1.10wt.%,Mn:0.2~0.55wt.%,余量为杂质元素,更优选为Si:3.4~3.6wt.%,Al:0.7~1.0wt.%,Mn:0.3~0.5wt.%,余量为杂质元素。
[0082] 在本发明中,所述杂质元素包括C、P、S、Cr、Ti、N等不可避免的元素。
[0083] 图1为本发明实施例制备强立方织构高硅无取向硅钢的示意图。由图1可知,在进行一次冷轧前,本发明将板材沿着与热轧方向逆时针成55°角进行切割取材后,再进行一次冷轧,然后进行二次冷轧(常规冷轧)。
[0084] 图2为本发明实施例制备强立方织构高硅无取向硅钢的方法流程图。由图2可知,本发明将Si含量为3.4~3.7wt.%的无取向硅钢热轧板材常化处理后,进行第一常规冷轧或控向冷轧至0.45~0.65mm厚,然后进行第一退火,再通过第二常规冷轧或控向冷轧至0.3mm厚,最后进行第二退火。
[0085] 术语解释:
[0086] 重量百分比:某合金成分质量(重量)占总质量的百分比。
[0087] 织构:晶体在形成过程中,例如金属材料冷热加工和塑性成型过程中,多晶体中的各晶粒就会沿着某些方向有序排列,呈现出或多或少的统计不均匀分布,即出现在某些方向上聚集排列,因而出现在这些方向上取向几率显著增大的现象,这种现象称为择优取向,或称之为织构。
[0088] ODF图:三维取向分布函数(Orientation distribution function),定量表示出织构材料中晶粒取向的空间分布。
[0089] 下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限制。
[0090] 实施例1
[0091] 原料组成如下:Si:3.45wt.%,Al:0.75wt.%,Mn:0.5wt.%,其余为C、P、S、Cr、Ti、N等不可避免的杂质元素;
[0092] 按各组分配比将原料混合后,在1665℃熔化后,在1605℃精炼40min,然后,采用连续铸造机设备铸造成铸锭,得到硅钢合金铸锭;
[0093] 将所述硅钢合金铸锭在1100℃均匀化热处理230min,然后进行热轧,热轧的温度为830℃,得到厚度为2.3mm的热轧板材;
[0094] 将所述热轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在860℃下进行常化处理3min,所得常化板材沿着与热轧方向逆时针成55°角进行切割取材后,用森吉米尔廿辊轧机进行第一控向冷轧,压下量为76.1%,得到厚度为0.55mm的第一冷轧板;
[0095] 将所述第一冷轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第一退火90s,然后用森吉米尔廿辊轧机将退火处理后的第一冷轧板材直接进行第二常规冷轧,压下量为45.5%,得到厚度为0.3mm的第二冷轧板;最后将第二冷轧板在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第二退火90s,得到强立方织构高硅无取向硅钢。
[0096] 实施例2
[0097] 原料组成如下:Si:3.45wt.%,Al:0.75wt.%,Mn:0.5wt.%,其余为C、P、S、Cr、Ti、N等不可避免的杂质元素;
[0098] 按各组分配比将原料混合后,在1665℃熔化后,在1605℃精炼40min,然后,采用连续铸造机设备铸造成铸锭,得到硅钢合金铸锭;
[0099] 将所述硅钢合金铸锭在1100℃均匀化热处理230min,然后进行热轧,热轧的温度为830℃,得到厚度为2.3mm的热轧板材;
[0100] 将所述热轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在860℃下进行常化处理3min,然后用森吉米尔廿辊轧机将常化板材进行第一常规冷轧,压下量为76.1%,得到厚度为0.55mm的第一冷轧板;
[0101] 将所述第一冷轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第一退火90s,所得第一退火板沿着与第一常规冷轧方向逆时针成55°角进行切割取材后,用森吉米尔廿辊轧机进行第二控向冷轧,压下量为45.5%,得到厚度为0.3mm的第二冷轧板;最后将第二冷轧板在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第二退火90s,得到强立方织构高硅无取向硅钢。
[0102] 实施例3
[0103] 原料组成如下:Si:3.45wt.%,Al:0.75wt.%,Mn:0.5wt.%,其余为C、P、S、Cr、Ti、N等不可避免的杂质元素;
[0104] 按各组分配比将原料混合后,在1665℃熔化后,在1605℃精炼40min,然后,采用连续铸造机设备铸造成铸锭,得到硅钢合金铸锭;
[0105] 将所述硅钢合金铸锭在1100℃均匀化热处理230min,然后进行热轧,热轧的温度为830℃,得到厚度为2.3mm的热轧板材;
[0106] 将所述热轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在860℃下进行常化处理3min,所得常化板材沿着与热轧方向逆时针成25°角进行切割取材后,用森吉米尔廿辊轧机进行第一控向冷轧,压下量为76.1%,得到厚度为0.55mm的第一冷轧板;
[0107] 将所述第一冷轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第一退火90s,所得第一退火板沿着与第一控向冷轧逆时针成30°角进行切割取材后,用森吉米尔廿辊轧机进行第二控向冷轧,压下量为45.5%,得到厚度为0.3mm的第二冷轧板;最后将第二冷轧板在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第二退火90s,得到强立方织构高硅无取向硅钢。
[0108] 实施例4
[0109] 原料组成如下:Si:3.45wt.%,Al:0.75wt.%,Mn:0.5wt.%,其余为C、P、S、Cr、Ti、N等不可避免的杂质元素;
[0110] 按各组分配比将原料混合后,在1665℃熔化后,在1605℃精炼40min,然后,采用连续铸造机设备铸造成铸锭,得到硅钢合金铸锭;
[0111] 将所述硅钢合金铸锭在1100℃均匀化热处理230min,然后进行热轧,热轧的温度为830℃,得到厚度为2.3mm的热轧板材;
[0112] 将所述热轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在860℃下进行常化处理3min,所得常化板材沿着与热轧方向逆时针成55°角进行切割取材后,用森吉米尔廿辊轧机进行第一控向冷轧,压下量为76.1%,得到厚度为0.55mm的第一冷轧板;
[0113] 将所述第一冷轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第一退火90s,所得第一退火板材沿着第一控向冷轧方向顺时针成55°角进行切割取材后,用森吉米尔廿辊轧机进行第二控向冷轧,压下量为45.5%,得到厚度为0.3mm的第二冷轧板;最后将第二在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第二退火90s,得到强立方织构高硅无取向硅钢。
[0114] 对比例1(常规轧制)
[0115] 原料组成如下:Si:3.45wt.%,Al:0.75wt.%,Mn:0.5wt.%,其余为C、P、S、Cr、Ti、N等不可避免的杂质元素;
[0116] 按各组分配比将原料混合后,在1665℃熔化后,在1605℃精炼40min,然后,采用连续铸造机设备铸造成铸锭,得到硅钢合金铸锭;
[0117] 将所述硅钢合金铸锭在1100℃均匀化热处理230min,然后进行热轧,热轧的温度为830℃,得到厚度为2.3mm的热轧板材;
[0118] 将所述热轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在860℃下进行常化处理3min,所得常化板材用森吉米尔廿辊轧机进行第一常规冷轧,压下量为76.1%,得到厚度为0.55mm的第一冷轧板;
[0119] 将所述第一冷轧板材在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第一退火90s,所得第一退火板用森吉米尔廿辊轧机进行第二常规冷轧,压下量为45.5%,得到厚度为0.3mm的第二冷轧板;最后将第二冷轧板在保护气(体积分数为25%的氢气和体积分数为75%的氮气的混合气)下,在960℃下进行第二退火90s,得到高硅无取向硅钢。
[0120] 织构测试
[0121] (1)本发明选用φ2=45°的ODF截面图研究强立方织构高硅无取向硅钢的织构类型及强度。如图3所示。
[0122] 利用配备Co Kα辐射X射线衍射仪(XRD,Bruker D8 Discover)来测量α极角为0~75°范围内的{110}、{200}和{211}三个不完全极图。然后,根据Bunge提出的级数展开法(Imax=22,即级数的最大值为22)对这些极图进行处理,得到无取向硅钢的取向分布函数(ODFs)。其中对于研究无取向硅钢的宏观织构来说,最重要的ODF截面是φ2=45°截面(图3),在这里,取向密度沿着取向空间中的一条线(称为纤维织构)分布,可以表明无取向硅钢织构的类型以及织构的强度。
[0123] (2)对实施例1制备的强立方织构高硅无取向硅钢以及对比例1(常规轧制)制备的高硅无取向硅钢的织构进行测试,结果如图4所示,其中图(a)为对比例1(常规轧制)退火后的无取向硅钢的织构,图(b)为实施例1制备的强立方织构高硅无取向硅钢的织构。
[0124] 由图4的宏观织构图可知,对比例1(常规轧制)成品退火板(a)的织构由较强的α*纤维织构和相对较弱的γ纤维织构组成,并含有一定量的高斯织构和很弱的立方织构;实施例(1)制备的成品退火板(b)的织构主要由强立方织构和相对较弱的高斯织构组成,同时还有一定量的α纤维织构。通过对比可知,采用控向轧制能够获得强立方织构的高硅无取向硅钢。
[0125] 尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。
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