一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带，其组分及wt%为：Si：2.0～6.5%，Mn：0.13～0.40%，S≤0.020%，P≤0.020%，Als：0.15～0.9%，C≤0.010%；工艺：经冶炼、浇注成坯后热轧至中间坯厚度；冷轧；常温脱脂；光亮罩式退火；经碱洗后涂覆；分条。本发明在保证铁损P1.0/400£13W/kg,磁感B2000³1.5T下，还使钢带厚度公差不超过±0.005mm,最小叠装系数³0.92完全满足连续冲制要求。
基本信息
申请号：CN202111348422.4
申请日期：20211115
公开号：CN202111348422.4
公开日期：20220218
申请人：宝武轻材（武汉）有限公司
申请人地址：430215 湖北省武汉市阳逻经济开发区西港区滨江大道特1号
发明人：张兆丽;王勇;毛跃荣;陈鹏;张建国;陈长锋;柳俊;禹定一
当前权利人：宝武轻材（武汉）有限公司
代理机构：湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102
代理人：段姣姣
主权利要求
1.一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带的生产方法，其步骤：1）经冶炼、浇注成坯后热轧至中间坯厚度；2）对中间坯采用可逆轧机冷轧至产品厚度：轧制道次在3～6道次；其中第一道次的轧制速度控制在80～200m/min，压下率在15～28%；最后一道次的压下率在6～18%，该道次的轧制速度及中间道次轧制速度均控制在100～300m/min；控制产品的厚度波动范围在±0.003mm之内；3）进行常温脱脂，脱脂乳液为石油与水配比成的重量浓度在0.5～3%的乳液；4）在保护气氛下进行光亮罩式退火：保护气为75%H2与25%NH3的混合气；退火温度控制在600～950℃，并在此温度下保温4～10个小时；其间：控制前段加热速度在8～15℃/min；当加热至350～550℃时，采用75%H2与25%NH3的混合气进行吹扫；在冷却阶段，先采用加热罩缓冷至470～550℃，后采用风冷方式冷却至230～360℃，最后采用水冷方式冷却至60～85℃后出炉；5）经碱洗后进行涂覆：涂覆涂料采用半有机涂料，涂覆速度控制在3～4m/min，涂覆温度控制在200～300℃，涂覆厚度控制在0.5～3.0μm；6）进行分条，控制钢带的镰刀弯≤0.15mm/m；所述一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带，其组分及重量百分比含量为：Si：2.0～6.5%，Mn：0.31～0.40%，S≤0.020%，P≤0.002%，Als：0.65～0.9%，C:0.006～0.010%，其余为Fe及不可避免的杂质。
权利要求
1.一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带的生产方法，其步骤：
1）经冶炼、浇注成坯后热轧至中间坯厚度；
2）对中间坯采用可逆轧机冷轧至产品厚度：轧制道次在3～6道次；其中第一道次的轧制速度控制在80～200m/min，压下率在15～28%；最后一道次的压下率在6～18%，该道次的轧制速度及中间道次轧制速度均控制在100～300m/min；控制产品的厚度波动范围在±0.003mm之内；
3）进行常温脱脂，脱脂乳液为石油与水配比成的重量浓度在0.5～3%的乳液；
4）在保护气氛下进行光亮罩式退火：保护气为75%H 2与25%NH 3的混合气；退火温度控制在600～950℃，并在此温度下保温4～10个小时；其间：控制前段加热速度在8～15℃/min；当加热至350～550℃时，采用75%H 2与25%NH 3的混合气进行吹扫；在冷却阶段，先采用加热罩缓冷至470～550℃，后采用风冷方式冷却至230～360℃，最后采用水冷方式冷却至60～85℃后出炉；
5）经碱洗后进行涂覆：涂覆涂料采用半有机涂料，涂覆速度控制在3～4m/min，涂覆温度控制在200～300℃，涂覆厚度控制在0.5～3.0μm；
6）进行分条，控制钢带的镰刀弯≤0.15mm/m；
所述一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带，其组分及重量百分比含量为：Si：2.0～6.5%，Mn：0.31～0.40%，S≤0.020%，P≤0.002%，Als：0.65～0.9%，C:0.006～0.010%，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带的生产方法，其特征在于：所述第一道次的轧制速度控制在105～185m/min，压下率在19～28%。
3.如权利要求1所述的一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带的生产方法，其特征在于：所述最后一道次轧制速度及中间道次轧制速度均控制在115～285m/min。
4.如权利要求1所述的一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带的生产方法，其特征在于：所述退火温度控制在655～915℃。
说明书
一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带及生产方法
技术领域
本发明涉及一种无取向硅钢及生产方法，具体属于厚度≤0.15mm无取向硅钢带及生产方法。
背景技术
硅钢极薄带厚度范围小于0.15mm，属硅钢高端品种。具有极高的技术含量和高附加值，其产品特点是高频下铁损低且频率越高越明显。其适用于高频、极高频电子产品。广泛用于高频率的各种电讯、仪表等磁性元件，如精密高频电机、新能源汽车的高速电机、步进电机、精密数控机床的高频电机、电源变压器、脉冲变压器等磁性器件，是新兴制造业必备的高性能材料。
目前，在极薄硅钢带的生产方面，产品主要存在厚度不均匀，磁性能不良等等问题。本发明提供一种六辊轧机轧制极薄带，罩式炉热处理的极薄硅钢带生产方法，铁损P 1.0/400≤13W/kg，磁感B 2000：≥1.5T，厚度公差H±0.005mm,板形平直，涂层附着力良好的要求。
日本专利公开号为JP2012036454A的文献，公开了一种《一种无取向电工钢片及其制造方法》，其介绍了高磁低损的硅钢及其制造方法。其成份包括：1.5～3.5％的Si,0.1～2.5％的Als和0.08～2.5％的Mn，同时要满足Si+2Als-Mn≥2.0,更进一步要求0.06～0.20％的P,0.0020～0.006％的S,≤0.005％的C和≤0.005％的N,剩余的为Fe和不可避免的杂质。这种无取向硅钢片的平均晶粒尺寸范围为60～150μm，成品厚度≤0.3mm。被用于小型两轮电动车、废热发电系统、氢能源汽车驱动电机、电动汽车、燃料电池汽车等等电气设备的铁芯。可以大大的减小尺寸并提升输出功率。但其成份与厚度范围过于宽泛，没有明确的性能指标。
日本专利公开号为JP1991-223445的文献，公开了一种《高频用无取向硅钢》，其介绍了在高频下性能优异的无取向硅钢制备方法，通过成份设计，退火温度控制在650～950℃，可得到Si+Al在2.4～4.0％范围内，厚度为0.10～0.25mm的无取向硅钢，其晶粒尺寸为5～60μm。其性能为P 0.5/700≤12W/kg，可用于700Hz以上频率。该文献主要通过控制Si+Al的合金含量与成品晶粒尺寸来形成对高频性能的控制，未对其他合金元素使用构造要求，同时也是采用多次冷轧的方式获得目标厚度成品，但未对各成品厚度的退火工艺进行详细阐述，且示例使用频率仅700Hz，已不能满足越来越高的高速电机要求。
日本专利公开号为JP1993-140646的文献，公开了一种《高频用无取向硅钢的制备》，其介绍了高频用无取向硅钢及其制备方法，其成份包括：≤0.005％的C，2.0～4.0％的Si，0.1～1.5％的Mn，≤0.1％的P，≤0.005％的S，0.1～1.5％的Als和≤0.003％的N，热轧加热温度控制在930～1050℃，退火温度控制在650～950℃，可得到厚度为0.15～0.30mm的无取向硅钢。该文献仅针对0.15～0.30mm厚度规格的无取向硅钢进行说明，且使用频率以700Hz为基准，在愈发频率更高的高速电机发展趋势上，硅钢片的减薄对于高频性能的提升有着非常重要的意义，0.15mm以下越来越薄的硅钢片陆续被开发使用，高速电机的发展需要对更薄规格的硅钢片做性能提升的研究。
发明内容
本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种在保证铁损P 1.0/400≤13W/kg,磁感B 2000≥1.5T下，还使钢带厚度公差不超过±0.01mm，镰刀弯≤1.5mm/m,最小叠装系数≥0.92以满足连续冲制要求的厚度≤0.15mm无取向硅钢带及生产方法。
实现上述目的的措施：
一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带，其组分及重量百分比含量为：Si：2.0～6.5％，Mn：0.13～0.40％，S≤0.020％，P≤0.020％，Als：0.15～0.9％，C≤0.010％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选地：所述Si的重量百分比含量在2.13～5.36％。
优选地：所述Als的重量百分比含量在0.21～0.79％。
生产一种厚度≤0.15mm无取向硅钢带的方法，其步骤：
1)经冶炼、浇注成坯后热轧至中间坯厚度；
2)对中间坯采用可逆轧机冷轧至产品厚度：轧制道次在3～6道次；其中第一道次的轧制速度控制在80～200m/min,压下率在15～28％；最后一道次的压下率在6～18％，该道次的轧制速度及中间道次轧制速度均控制在100～300m/min；控制产品的厚度波动范围在±0.003mm之内；
3)进行常温脱脂，脱脂乳液为石油与水配比成的重量浓度在0.5～3％的乳液；
4)在保护气氛下进行光亮罩式退火：保护气为75％H 2与25％NH 3的混合气；退火温度控制在600～950℃，并在此温度下保温4-10个小时；其间：控制前段加热速度在8～15℃/min；当加热至350～550℃时，采用75％H 2与25％NH 3的混合气进行吹扫；在冷却阶段，先采用加热罩缓冷至470～550℃，后采用风冷方式冷却至230～360℃，最后采用水冷方式冷却至60～85℃后出炉；
5)经碱洗后进行涂覆：涂覆涂料采用半有机涂料，涂覆速度控制在3～4m/min，涂覆温度控制在200～300℃，涂覆厚度控制在0.5～3.0μm；
6)进行分条，控制钢带毛刺≤0.02mm/m。
优选地：所述第一道次的轧制速度控制在105～185m/min,压下率在19～28％。
优选地：所述最后一道次轧制速度及中间道次轧制速度均控制在115～285m/min。
优选地：所述退火温度控制在645～925℃。
本发明中各金属元素及主要工艺的作用及机理
碳：碳是有害元素，含量尽量低。碳与铁形成间隙固熔体，使晶格畸变严重，磁性能下降；C含量控制≤0.010％。
硅：硅是影响电工钢磁性，力学性能最基本的因素。硅主要提高电阻率，降低涡流损耗，同时矫顽力和磁滞损耗也降低，从而使铁损下降；SI含量控制2.0-6.5％。
锰：锰可防止热脆，锰与硫形成MnS防止沿晶界形成低熔点FeS。锰含量增加，MnS固熔温度提高，促使MnS粗化，有利于晶粒长大。但锰降低相变温度，使退火温度下降，晶粒尺寸变小而影响磁性，锰还可以提高钢的强度和硬度，因此Mn含量控制在0.13-0.40％。
磷：磷与硅作用相似，使晶粒长大，提高电阻率和硬度，降低铁损，减轻磁时效。但磷是晶界偏析元素，含量高会使冷加工性能变坏，因此应使P含量控制在≤0.020％。
硫：硫是是有害元素，含量尽量低。硫使铁损和矫顽力增大，磁感降低S含量控制≤0.020％。
铝：铝是良好的脱氧剂，使晶粒细化，提高电阻率，减小矫顽力，降低铁损，也使饱和磁感降低。铝还可固定钢中的氮，铝含量偏小时，容易形成细小的AlN质点，退火时阻碍晶粒长大，使铁损明显增高；当铝含量≥0.15％范围内，随着铝含量的增加，铁损减少，但铝对钢的强度和硬度有一定的影响，故Als选择范围为：0.15～0.9％。
本发明之所以控制第一道次的轧制速度在80～200m/min,压下率在15～28％，是由于来料厚度公差可能有波动，速度不宜高，轧机在保证不断带前提下，尽量满负荷生产。
本发明之所以控制最后一道次的压下率在6～18％，其轧制速度及中间道次轧制速度均控制在100～300m/min，是由于小压下率保证公差厚度均匀，板形平直。
本发明之所以控制退火温度在600～950℃，并在此温度下保温4-10个小时；其间：控制前段加热速度在8～15℃/min；当加热至350～550℃时，采用75％H 2与25％NH 3的混合气进行吹扫；在冷却阶段，先采用加热罩缓冷至470～550℃，后采用风冷方式冷却至230～360℃，最后采用水冷方式冷却至60～85℃后出炉，是由于获得最佳磁性能，退火时不出现粘连缺陷。
本发明之所以采用半有机涂料，并控制涂覆速度控制在3～4m/min，涂覆温度在200～300℃，是由于慢速低温保证涂层彻底烘干，获得均匀的涂层厚度。
本发明与现有技术相比，本发明在保证铁损P 1.0/400≤13W/kg,磁感B 2000≥1.5T，还使钢带厚度公差不超过±0.005mm,最小叠装系数≥0.92完全满足连续冲制要求。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例的化学成分列表；
表2为本发明各实施例的主要工艺参数列表；
表3为本发明各实施例性能检测情况列表。
本发明各实施例按照以下步骤生产
1)经冶炼、浇注成坯后热轧至中间坯厚度；
2)对中间坯采用可逆轧机冷轧至产品厚度：轧制道次在3～6道次；其中第一道次的轧制速度控制在80～200m/min,压下率在15～28％；最后一道次的压下率在6～18％，该道次的轧制速度及中间道次轧制速度均控制在100～300m/min；控制产品的厚度波动范围在±0.003mm之内；
3)进行常温脱脂，脱脂液为除油剂与水配比成的重量浓度在0.5～3％的乳液；
4)在保护气氛下进行光亮罩式退火：保护气为75％H 2与25％NH 3的混合气；退火温度控制在600～950℃，并在此温度下保温4-10个小时；其间：控制前段加热速度在8～15℃/min；当加热至350～550℃时，采用75％H 2与25％NH 3的混合气进行吹扫；在冷却阶段，先采用加热罩缓冷至470～550℃，后采用风冷方式冷却至230～360℃，最后采用水冷方式冷却至60～85℃后出炉；
5)经碱洗后进行涂覆：涂覆涂料采用半有机涂料，涂覆速度控制在3～4m/min，涂覆温度控制在200～300℃，涂覆厚度控制在0.5～3.0μm；
6)进行分条，控制钢带的毛刺≤0.02mm/m。
表1本发明各实施例的化学成分列表(wt％)
表2本发明各实施例的主要工艺参数列表
表3本发明各实施例力学性能检测结果列表
本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。
