| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411627626.5 | 申请日 | 2024-11-14 |
| 公开(公告)号 | CN119464659A | 公开(公告)日 | 2025-02-18 |
| 申请人 | 中国电力科学研究院有限公司; 钢铁研究总院有限公司; 国网福建省电力有限公司电力科学研究院; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 马光; 何承绪; 韩钰; 孟利; 张宁; 聂京凯; 陈云翔; 程灵; 沈谢林; 张波; | 第一发明人 | 马光 |
| 权利人 | 中国电力科学研究院有限公司,钢铁研究总院有限公司,国网福建省电力有限公司电力科学研究院 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 中国电力科学研究院有限公司,钢铁研究总院有限公司,国网福建省电力有限公司电力科学研究院 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：北京市 | 城市 | 当前专利权人所在城市：北京市海淀区 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：北京市海淀区清河小营东路15号; ; | 邮编 | 当前专利权人邮编：100000 |
| 主IPC国际分类 | C21D8/12 | 所有IPC国际分类 | C21D8/12 ; C22C38/02 ; C22C38/04 ; C22C38/06 ; C22C38/16 ; C21D3/04 ; C21D1/26 ; C21D1/74 ; C23C8/26 ; H01F1/147 ; H01F41/02 ; B21B3/02 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 14 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京中巡通大知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 朱佳普; |
| 摘要 | 本 发明 属于 硅 钢 材料技术领域，公开了一种低频 变压器 用超高磁感取向硅 钢带 材及制备方法，将 铸坯 热轧 、一次 冷轧 、脱 碳 退火 、渗氮、二次冷轧、涂覆 氧 化镁与退火；铸坯按 质量 百分比计，包括C：0.02%~0.065%、Si：2.7%~3.7%、Mn：0.04%~1.1%、S：0.002%~0.01%、N：0.015%~0.025%、Als：0.030%~0.040%、Cu：0.01%~0.3%。本发明中以氮化 铝 作为 抑制剂 ，抑制剂的来源为初始 合金 成分经渗氮形成，且初始成分中氮含量与渗氮量总和约为500 ppm，获得无“岛晶”组织的B800≥1.95 T的超高磁感 取向硅钢 带材适用于50/3 Hz低频变压器 铁 心的加工。 | ||
| 权利要求 | 1.一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材制备方法，其特征在于，包括： |
||
| 说明书全文 | 一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材及制备方法技术领域背景技术[0002] 低频输电（50/3 Hz）作为一种适用于大容量远距离传输及并网的新型输电方式，相比工频（50 Hz）交流输电和柔性直流输电的更具备技术经济优势，因而受到了广泛关注。但低频输电也面临着巨大的挑战，如低频变压器、断路器、变频器等关键设备。目前低频变压器仍采用常规的工频变压器铁心、绕组进行改造得到，变压器铁心用高磁感取向硅钢磁感值B800多为1.88‑1.92 T，在维持变压器感应电动势与磁通密度不变的前提下，变压器的匝数和铁心截面积与频率成反比，即当变压器运行在低频工况时，为了避免磁饱和，变压器匝数与铁心截面积比在工频时要大，造成低频变压器的体积、重量、造价上升，有研究表明变压器的成本将增加 70%左右，严重制约了柔性低频输电技术经济性。因此，为了提高低频变压器过励磁能力，同时降低其体积重量，亟需开发B800≥1.95 T的超高磁感取向硅钢，以增大低频变压器铁心的设计磁通密度，进而达到降低铁心重量和体积的目的。 [0003] 日本公开特许公报平6‑88174、平7‑166240、中国专利申请号201310666117.9等公开描述了超高磁感取向硅钢制备技术，主要通过在炼钢时添加铋、铅、锡等微量合金元素来降低高斯晶粒取向偏差角，将偏差角控制在≤3°范围内，从而来提高磁感值（B800≥1.95T）。但铋等元素的添加会导致取向硅钢成品带材硅酸镁底层质量降低，涂层附着性降低，另外也会导致二次再结晶晶粒尺寸增大，180°磁畴宽度增大，对损耗不利，同时微量合金元素的添加也会导致生产成本增加。 [0004] 取向硅钢磁感值除了与高斯晶粒取向偏差角有关，还有单位面积内高斯晶粒所占的比例有关，高斯晶粒所占比例越高，磁感值越高。“岛晶”是高磁感取向硅钢高温退火后易存在的一种组织，晶粒形态多数为岛状，晶粒尺寸约0.5mm‑5mm，如图1中的黑色箭头所示。在高温退火过程中表层抑制剂会发生熟化，导致抑制力降低，表层的部分晶粒优先逐渐发生正常长大，当晶粒尺寸足够大时，二次再结晶过程中异常长大的高斯晶粒难以将其吞噬，最终形成“岛晶”组织残留下来，这些“岛晶”的取向特征基本多为不易于磁化的非高斯取向，导致单位面积内高斯晶粒组织所占比例降低，恶化磁性能，磁感值B800降低。因此，若消除“岛晶”组织提高高斯晶粒组织所占比例将有利于磁感值的提高。 [0005] 综上所述，通过添加微量合金元素的方式可以提高取向硅钢的磁感值，但同样也会带来弊端。因此需要提供一种新的超高磁感取向硅钢带材的制备技术。 发明内容本发明为解决现有技术中存在的取向硅钢磁感值低的技术问题，目的在于提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材及制备方法，该方法制备的低频变压器用超高磁感取向硅钢带材磁感值≥1.95T，适用于加工低频变压器铁心。 [0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明第一方面提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材制备方法，包括： 将铸坯热轧、一次冷轧、脱碳退火、渗氮、二次冷轧、涂覆氧化镁与退火，得到低频变压器用超高磁感取向硅钢带材； 铸坯按质量百分比计，包括C：0.02% 0.065%、Si：2.7% 3.7%、Mn：0.04% 1.1%、S： ~ ~ ~ 0.002% 0.01%、N：0.015% 0.025%、Als：0.030% 0.040%、Cu：0.01% 0.3%，其余为铁及不可避~ ~ ~ ~ 免的杂质元素。 [0007] 进一步的，热轧的工艺参数为：热轧温度为1150‑1200 ℃，终轧温度≥1050 ℃。 [0009] 进一步的，一次冷轧后的带材的厚度为0.63‑0.945 mm。 [0011] 进一步的，N2与H2体积比为1:3。 [0012] 进一步的，渗氮的工艺参数为：渗氮气氛为干N2、H2与NH3的混合气氛，渗氮温度为700‑750 ℃，渗氮量为250‑350 ppm。 [0013] 进一步的，体积比N2:H2:NH3=1:3:2。 [0014] 进一步的，二次冷轧的工艺参数为：轧制压下率为65%‑75%，带材前张应力为50‑100 KN，轧制辊的后张应力为60‑100 KN。 [0015] 进一步的，退火包括三个阶段，第一阶段在840‑860 ℃保温10‑30 min；第二阶段在1040‑1060 ℃保温5‑10 h，第三阶段在1200‑1250 ℃保温10‑20 h。 [0016] 进一步的，以200‑300 ℃/h升温速度加热到840‑860 ℃；以15‑35 ℃/h升温速度加热到1040‑1060℃； 以50‑200 ℃/h升温速度加热到1200‑1250 ℃。 [0017] 进一步的，第一阶段的退火气氛与第二阶段的退火气氛为氮氢混合气；第三阶段的退火气氛为氢气。 [0018] 进一步的，第一阶段的退火气氛为体积比N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段的退火气氛为体积比N2:H2=3:1的氮氢混合气； 第三阶段的退火气氛为氢气。 [0019] 本发明的第二方面提供一种的低频变压器用超高磁感取向硅钢带材，所述取向硅钢带材的磁感值≥1.95T。 [0020] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：本发明提供的超高磁感取向硅钢带材制备方法，采用一次冷轧+脱碳退火+渗氮+二次冷轧的技术路线，区别于传统低温取向硅钢的一次冷轧+脱碳退火+渗氮工艺路线。本发明中采用一次冷轧+脱碳退火+二次冷轧的方法可有利于提高高斯织构的比例，克服传统低温取向硅钢的一次冷轧，压下率达到87%以上，易造成高斯晶粒所占比例降低，同时有利于恶化磁性能的偏高斯{110}<227>、黄铜{110}<112>等织构比例增加，易导致高温退火后带材磁感值降低的问题。本发明中通过初始氮成分+渗氮结合的方式获得氮化铝抑制剂，总氮含量约500ppm。相比常规低温热轧取向硅钢成分中的铝和氮元素含量，本发明通过提高铝、氮元素来代替铋、锡等微量合金元素，降低生产成本。本发明提供的低频变压器用超高磁感取向硅钢带材制备方法，采用低温热轧的同时省略常规低温热轧后的常化工艺，可缩短工艺流程。 [0021] 进一步的，本发明在二次冷轧前进行渗氮处理，提高带材中的氮含量，形成大量的氮化硅、氮化硅铝等抑制剂粒子，在二次冷轧时粒子发生碎化，在后续初次再结晶过程中起到进一步细化晶粒的作用。 [0022] 进一步的，本发明提供的超高磁感取向硅钢带材制备方法，在高温退火前省略了初次再结晶退火工序，二次冷轧后直接涂覆氧化镁进行高温退火。在高温退火第一阶段，采用快升温的方式升高到800℃，使其发生初次再结晶。高温退火第二阶段，采用慢升温的方式，充分保证不稳定的氮化硅、氮化硅铝等抑制剂粒子转化为稳定的氮化铝抑制剂粒子，抑制基体组织晶粒尺寸的长大，达到1050℃后保温5‑10h，高斯晶粒发生二次再结晶。高温退火第三阶段，采用纯氢气氛净化带材中的氮、硫等杂质，同时进一步完善二次再结晶，最终获得无“岛晶”组织的取向硅钢带材。 [0023] 本发明通过提高初始成分中的铝和氮元素成分，调整工艺路线，在全流程制备过程中多次控制细化晶粒尺寸，提高基体组织的晶粒尺寸稳定性，最终获得无“岛晶”组织的取向硅钢带材，带材磁感值≥1.95T，适用于加工低频变压器铁心。 [0025] 图1为现有技术中二次再结晶组织中“岛晶”示意图；图2为实施例1的二次再结晶组织图； 图3为实施例2的二次再结晶组织图； 图4为实施例3的二次再结晶组织图； 图5为实施例4的二次再结晶组织图； 图6为实施例5的二次再结晶组织图； 图7为实施例6的二次再结晶组织图； 图8为对比例1的二次再结晶组织图； 图9为对比例2的二次再结晶组织图。 具体实施方式[0026] 提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。 [0027] 实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。 [0028] 本发明的一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材制备方法，包括：冶炼→热轧→一次冷轧→脱碳退火→渗氮→二次冷轧→涂覆氧化镁→高温退火等工序。 [0029] 具体的，冶炼后的铸坯按质量百分比计，化学成分主要为C：0.02% 0.065%、Si：~ 2.7% 3.7%、Mn：0.04% 1.1%、S：0.002% 0.01%、N：0.015% 0.025%、Als：0.030% 0.040%、Cu： ~ ~ ~ ~ ~ 0.01% 0.3%，其余为铁及不可避免的杂质元素。 ~ [0030] 热轧工艺主要参数：对铸坯进行热轧，得到热轧板，热轧温度为1150‑1200 ℃，终轧温度≥1050 ℃，热轧板厚度约为2.1 mm。 [0031] 一次冷轧：对热轧板进行一次冷轧，获得一次冷轧后的带材，轧制压下率为55%‑70%，带材前张应力为50‑150KN，轧制辊的后张应力为50‑100 KN，带材厚度为0.63‑0.945 mm。 [0032] 脱碳退火：对一次冷轧后的带材进行脱碳退火，得到脱碳退火后的带材；退火温度为800‑880 ℃，退火时间为5‑10 min，退火气氛为湿N2+H2混合气氛（N2与H2气氛体积比例为1:3），露点温度为20‑35 ℃。 [0033] 渗氮：对脱碳退火后的带材进行渗氮，得到脱碳退火后的带材；渗氮气氛为干的体积比N2:H2:NH3=1:3:2的混合气氛，渗氮温度为700‑750 ℃，渗氮量为250‑350 ppm。 [0034] 二次冷轧：对脱碳退火后的带材进行二次冷轧，获得二次冷轧后的带材；轧制压下率为65%‑75%，带材前张应力在50‑100 KN，轧制辊的后张应力为60‑100 KN。 [0035] 涂覆氧化镁：在二次冷轧后的带材上涂覆氧化镁，厚度为0.5‑1.5μm；高温退火：对涂覆氧化镁后的带材进行高温退火，得到低频变压器用超高磁感取向硅钢带材，高温退火共分为三个阶段，第一阶段以200‑300 ℃/h升温速度加热到840‑860 ℃，保温10‑30 min，退火气氛为体积比N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段以15‑35 ℃/h升温速度加热到1040‑1060 ℃，保温5‑10 h，退火气氛为N2:H2=3:1的氮氢混合气，第三阶段以 50‑200 ℃/h升温速度加热到1200‑1250 ℃，保温10‑20 h，退火气氛为纯氢气。 [0036] 下面为具体实施例。 [0037] 实施例1本实施例提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材的制备方法，步骤如下： 将原始铸坯冶炼得到铸坯，将铸坯热轧、一次冷轧、脱碳退火、渗氮、二次冷轧、涂覆氧化镁与退火工序，得到低频变压器用超高磁感取向硅钢带材； 铸坯按质量百分数计，化学成分主要为C：0.02% 0.065%、Si：2.7% 3.7%、Mn：0.04%~ ~ 1.1%、S：0.002% 0.01%、N：0.015%、Als：0.030% 0.040%、Cu：0.01% 0.3%，其余为铁及不可~ ~ ~ ~ ~ 避免的杂质元素。 [0038] 热轧：热轧温度为1150℃，终轧温度≥1050℃，热轧板厚度约为2.1mm。 [0039] 一次冷轧：轧制压下率为55%，带材前张应力在50KN，轧制辊的后张应力为50KN，获得一次冷轧后的带材，带材厚度为0.945mm。 [0040] 脱碳退火：退火温度为880℃，退火时间为5min，退火气氛为湿N2+H2混合气氛（气氛比例为1:3），露点温度为35℃。 [0041] 渗氮：渗氮气氛为干的N2:H2:NH3=1:3:2混合气氛，渗氮温度为750℃，渗氮量~350ppm。 [0042] 二次冷轧：轧制压下率为75%，带材前张应力在50KN，轧制辊的后张应力为60KN，获得二次冷轧后的带材。 [0043] 涂覆氧化镁：在一次冷轧后的带材上涂覆氧化镁，厚度为0.5‑1.5μm，避免粘连。 [0044] 高温退火：第一阶段以200℃/h升温速度加热到850℃，保温10min，退火气氛为比例N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段以15℃/h升温速度加热到1050℃，保温5h，退火气氛为N2:H2=3:1的氮氢混合气，第三阶段以50℃/h升温速度加热到1200℃，保温10h，退火气氛为纯氢气。 [0045] 参见图2，可以看出，本实施例消除了“岛晶”组织，提高高斯晶粒组织所占比例。 [0046] 实施例2本实施例提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材的制备方法，步骤如下： 冶炼：按质量百分数计，化学成分主要为C：0.02% 0.065%、Si：2.7% 3.7%、Mn： ~ ~ 0.04% 1.1%、S：0.002% 0.01%、N：0.025%、Als：0.030% 0.040%、Cu：0.01% 0.3%，其余为铁~ ~ ~ ~ ~ 及不可避免的杂质元素。 [0047] 热轧：热轧温度为1200℃，终轧温度≥1050℃，热轧板厚度约为2.1mm。 [0048] 一次冷轧：轧制压下率为70%，带材前张应力在150KN，轧制辊的后张应力为100KN，获得一次冷轧后的带材，带材厚度为0.63mm。 [0049] 脱碳退火：退火温度为800℃，退火时间为10min，退火气氛为湿N2+H2混合气氛（气氛比例为1:3），露点温度为20℃。 [0050] 渗氮：渗氮气氛为干的N2:H2:NH3=1:3:2混合气氛，渗氮温度为700℃，渗氮量~250ppm。 [0051] 二次冷轧：轧制压下率为65%，带材前张应力在100KN，轧制辊的后张应力为100KN，获得二次冷轧后的带材。 [0052] 涂覆氧化镁：在一次冷轧后的带材上涂覆氧化镁，厚度为0.5‑1.5μm，避免粘连。 [0053] 高温退火：高温退火共分为三个阶段，第一阶段以300℃/h升温速度加热到850℃，保温30min，退火气氛为比例N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段以35℃/h升温速度加热到1050℃，保温10h，退火气氛为N2:H2=3:1的氮氢混合气，第三阶段以200℃/h升温速度加热到 1200℃，保温20h，退火气氛为纯氢气。 [0054] 参见图3，可以看出，本实施例消除了“岛晶”组织，提高高斯晶粒组织所占比例。 [0055] 实施例3本实施例提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材的制备方法，步骤如下： 冶炼：按质量百分数计，化学成分主要为C：0.02% 0.065%、Si：2.7% 3.7%、Mn： ~ ~ 0.04% 1.1%、S：0.002% 0.01%、N：0.020%、Als：0.030% 0.040%、Cu：0.01% 0.3%，其余为铁~ ~ ~ ~ ~ 及不可避免的杂质元素。 [0056] 热轧：热轧温度为1150℃，终轧温度≥1050℃，热轧板厚度约为2.1mm。 [0057] 一次冷轧：轧制压下率为65%，带材前张应力在120KN，轧制辊的后张应力为80KN，获得一次冷轧后的带材，带材厚度为0.735mm。 [0058] 脱碳退火：退火温度为850℃，退火时间为8min，退火气氛为湿N2+H2混合气氛（气氛比例为1:3），露点温度为25℃。 [0059] 渗氮：渗氮气氛为干的N2:H2:NH3=1:3:2混合气氛，渗氮温度为730℃，渗氮量~300ppm。 [0060] 二次冷轧：轧制压下率为65%，带材前张应力在70KN，轧制辊的后张应力为70KN，获得二次冷轧后的带材。 [0061] 涂覆氧化镁：在一次冷轧后的带材上涂覆氧化镁，厚度为0.5‑1.5μm，避免粘连。 [0062] 高温退火：第一阶段以250℃/h升温速度加热到850℃，保温20min，退火气氛为比例N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段以30℃/h升温速度加热到1050℃，保温8h，退火气氛为N2:H2=3:1的氮氢混合气，第三阶段以150℃/h升温速度加热到1200℃，保温15h，退火气氛为纯氢气。 [0063] 参见图4，可以看出，本实施例消除了“岛晶”组织，提高高斯晶粒组织所占比例。 [0064] 实施例4本实施例提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材的制备方法，步骤如下： 冶炼：按质量百分数计，化学成分主要为C：0.02% 0.065%、Si：2.7% 3.7%、Mn： ~ ~ 0.04% 1.1%、S：0.002% 0.01%、N：0.018%、Als：0.030% 0.040%、Cu：0.01% 0.3%，其余为铁~ ~ ~ ~ ~ 及不可避免的杂质元素。 [0065] 热轧：热轧温度为1180℃，终轧温度≥1050℃，热轧板厚度约为2.1mm。 [0066] 一次冷轧：轧制压下率为70%，带材前张应力在90KN，轧制辊的后张应力为70KN，获得一次冷轧后的带材，带材厚度为0.630mm。 [0067] 脱碳退火：退火温度为840℃，退火时间为10min，退火气氛为湿N2+H2混合气氛（气氛比例为1:3），露点温度为20℃。 [0068] 渗氮：渗氮气氛为干的N2:H2:NH3=1:3:2混合气氛，渗氮温度为750℃，渗氮量~320ppm。 [0069] 二次冷轧：轧制压下率为65%，带材前张应力在70KN，轧制辊的后张应力为70KN，获得二次冷轧后的带材。 [0070] 涂覆氧化镁：在一次冷轧后的带材上涂覆氧化镁，厚度为0.5‑1.5μm，避免粘连。 [0071] 高温退火：第一阶段以200℃/h升温速度加热到850℃，保温25min，退火气氛为比例N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段以25℃/h升温速度加热到1050℃，保温10h，退火气氛为N2:H2=3:1的氮氢混合气，第三阶段以50℃/h升温速度加热到1200℃，保温10h，退火气氛为纯氢气。 [0072] 参见图5，可以看出，本实施例消除了“岛晶”组织，提高高斯晶粒组织所占比例。 [0073] 实施例5本实施例提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材的制备方法，步骤如下： 冶炼：按质量百分数计，化学成分主要为C：0.02% 0.065%、Si：2.7% 3.7%、Mn： ~ ~ 0.04% 1.1%、S：0.002% 0.01%、N：0.018%、Als：0.030% 0.040%、Cu：0.01% 0.3%，其余为铁~ ~ ~ ~ ~ 及不可避免的杂质元素。 [0074] 热轧：热轧温度为1170℃，终轧温度≥1050℃，热轧板厚度约为2.1mm。 [0075] 一次冷轧：轧制压下率为60%，带材前张应力在70KN，轧制辊的后张应力为90KN，获得一次冷轧后的带材，带材厚度为0.80mm。 [0076] 脱碳退火：退火温度为860℃，退火时间为6min，退火气氛为湿N2+H2混合气氛（气氛比例为1:3），露点温度为20℃。 [0077] 渗氮：渗氮气氛为干的N2:H2:NH3=1:3:2混合气氛，渗氮温度为750℃，渗氮量~320ppm。 [0078] 二次冷轧：轧制压下率为65%，带材前张应力在70KN，轧制辊的后张应力为70KN，获得二次冷轧后的带材。 [0079] 涂覆氧化镁：在一次冷轧后的带材上涂覆氧化镁，厚度为0.5‑1.5μm，避免粘连。 [0080] 高温退火：第一阶段以200℃/h升温速度加热到840℃，保温30min，退火气氛为比例N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段以25℃/h升温速度加热到1040℃，保温10h，退火气氛为N2:H2=3:1的氮氢混合气，第三阶段以50℃/h升温速度加热到1200℃，保温20h，退火气氛为纯氢气。 [0081] 参见图6，可以看出，本实施例消除了“岛晶”组织，提高高斯晶粒组织所占比例。 [0082] 实施例6本实施例提供一种低频变压器用超高磁感取向硅钢带材的制备方法，步骤如下： 冶炼：按质量百分数计，化学成分主要为C：0.02% 0.065%、Si：2.7% 3.7%、Mn： ~ ~ 0.04% 1.1%、S：0.002% 0.01%、N：0.018%、Als：0.030% 0.040%、Cu：0.01% 0.3%，其余为铁~ ~ ~ ~ ~ 及不可避免的杂质元素。 [0083] 热轧：热轧温度为1200℃，终轧温度≥1050℃，热轧板厚度约为2.1mm。 [0084] 一次冷轧：轧制压下率为55%，带材前张应力在130KN，轧制辊的后张应力为60KN，获得一次冷轧后的带材，带材厚度为0.90mm。 [0085] 脱碳退火：退火温度为880℃，退火时间为7min，退火气氛为湿N2+H2混合气氛（气氛比例为1:3），露点温度为20℃。 [0086] 渗氮：渗氮气氛为干的N2:H2:NH3=1:3:2混合气氛，渗氮温度为750℃，渗氮量~320ppm。 [0087] 二次冷轧：轧制压下率为65%，带材前张应力在70KN，轧制辊的后张应力为70KN，获得二次冷轧后的带材。 [0088] 涂覆氧化镁：在一次冷轧后的带材上涂覆氧化镁，厚度为0.5‑1.5μm，避免粘连。 [0089] 高温退火：第一阶段以200℃/h升温速度加热到860℃，保温10min，退火气氛为比例N2:H2=1:1的氮氢混合气；第二阶段以25℃/h升温速度加热到1060℃，保温5h，退火气氛为N2:H2=3:1的氮氢混合气，第三阶段以50℃/h升温速度加热到1250℃，保温10h，退火气氛为纯氢气。 [0090] 参见图7，可以看出，本实施例消除了“岛晶”组织，提高高斯晶粒组织所占比例。 [0091] 对比例1本对比例参照实施1，其不同之处在于，热轧温度为1100 ℃，终轧温度为1000 ℃； 渗氮量为150 ppm。 [0092] 参见图8，可以看出，本对比例高温退火后未消除“岛晶”组织。 [0093] 对比例2本对比例参照实施4，其不同之处在于，一次冷轧轧制压下率为85%；二次冷轧压下率为55%。 [0094] 参见图9，可以看出，本对比例温退火后未消除“岛晶”组织。 [0095] 表1实施例“岛晶”组织比例及磁性能 [0096] 从表1可以看出，本发明制备的低频变压器用超高磁感取向硅钢带材中不含有“岛晶”组织，磁感值B800最高达到1.959T。 [0097] 本发明中以氮化铝作为抑制剂，抑制剂的来源由初始合金成分+渗氮结合组成，且初始成分中氮含量与渗氮量总和约为500 ppm。经过热轧、一次冷轧、脱碳、渗氮、二次冷轧、高温退火等工序，细化热轧组织、脱碳退火后组织以及高温退火过程中表层组织等晶粒尺寸，最终获得无“岛晶”组织的B800≥1.95 T超高磁感取向硅钢带材。 [0098] 本发明中，不额外添加铋、铅、锡等微量合金元素，而是通过提高原始合金成分中的铝和氮元素比例，在热轧过程中形成部分高温退火所需的氮化铝抑制剂粒子，调整制备工艺路线，在整个制备过程中进行多次控制细化晶粒尺寸，然后再进行渗氮处理，进一步提高带材中的氮含量，增加抑制剂粒子的数量，避免高温退火过程中表层晶粒的长大，最终消除“岛晶”组织，通过消除“岛晶”组织的方法来提高高斯晶粒组织比例，制得的超高磁感取向硅钢适用于50/3 Hz低频变压器铁心的加工，降低变压器体积、重量，节约成本。 [0099] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 |
||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈