CN202111069865.X一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法

权利要求

1.一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法，适用于需要常化处理的高牌号冷轧无取向硅钢的生产过程；

冷轧无取向硅钢按重量百分比计：[Si+Al]≥4.0％；Mn、S含量满足：S≤0.0015，[Mn]/[S]:200～400；

其特征在于，具体包括：

1)A、热轧过程中使用保温罩，B、热轧轧制时投入边部加热，C、头尾100米内卷曲温度提高15～30℃；

2)常化机组圆盘剪进行边部剪边前增加加热装置，剪切后增加毛刺打磨装置，采用煤气明火加热，保证钢板温度在韧脆转变温度以上，即断口形貌中50％以上为韧性断口特征；

3)圆盘剪间隙满足关系式：

d
_s＝(0.15～0.45)d
₀

式中：

ds为圆盘剪间隙，μm；

d
₀为常化板板厚，mm；

4)常化采用快速加热，加热段包括预热段与均热段，控制钢带的预热段升温速度320～380℃/min，机组速度20～30m/min；

5)常化工艺后，控制边部小于20μm的晶粒占比在5％以内。

2.根据权利要求1所述的一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法，其特征在于，所述步骤3)圆盘剪的搭接量满足300～400mm。

3.根据权利要求1所述的一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法，其特征在于，所述步骤4)均热段温度930～980℃。

说明书

一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法

技术领域

本发明涉及无取向硅钢技术领域，尤其涉及一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法。

背景技术

高牌号无取向硅钢产品广泛应用于高、精、尖电机及仪器仪表铁芯的制造，是重要的金属功能性软磁材料。

随着硅含量的增加，脆性变大，断带率升高，尤其是当(硅+铝)含量超过4.0％的高等级高牌号产品的冷轧过程中，材质本身的脆性加上带钢边部缺陷问题，导致冷轧过程中断带频繁。虽然高硅产品冷轧前常规进行水浴加热，同时配合时效轧制，保证带钢的带温轧制，但是往往由于热轧板边部组织不均，出现混晶，或常化时圆盘剪的剪刃间隙调整过大，使高牌号硅钢带边部外侧的上刀片剪切分力增大，带钢边部弯曲变形过大，造成还未达到屈服极限剪切边部的断裂带在圆盘剪刀刃口处产生应力集中，最终导致断裂带有微裂纹和凹坑。断裂带中的微裂纹、凹坑和硬化层的存在，在轧制过程中易发生应力集，从而成为新的开裂源，在张力的作用下裂纹沿带钢横向进行扩展发生脆断，频繁反复断带会造成带钢表面温度下降(加上环境温度的影响，冬季更加明显)，脆性增加，有时被迫暂停生产，重新加热，成材率降低，成本增加，工作强度增大。

CN201010562032.2公开了《一种防止高硅带钢断带的冷轧方法》，主要针对硅含量大于2.3％的硅钢，采用控制带钢前后张力、各道次压下率及乳液流量的方式减少带钢头尾断带；但是，对硅含量大于3.0％的硅钢作用甚微。CN201610487428.2公开了《一种抑制脆性材料轧制时边部开裂的加工方法》，针对脆性边部已轧制开裂的材料两边与具有一定强度和塑形材料连接，强化边部加工能力，以获得表面良好、无边部开裂的合金薄板。此技术先进但难以实施在大生产中。CN201410644651.4公开了《一种控制高磁感取向硅钢常化后冷轧边裂的方法》，主要控制常化的喷嘴，实现交叉冷却，带钢边部30mm以内不喷水冷却，此技术可以改善常化急冷后边部脆断现象，但长期连续生产时与带钢接触的辊边部温度过高，势必会影响辊的使用寿命，增加成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法。有效的减少了冷轧断带的发生，提高成材率1.30％以上，降低了生产成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法，适用于需要常化处理的高牌号冷轧无取向硅钢的生产过程；

冷轧无取向硅钢按重量百分比计：[Si+Al]≥4.0％；Mn、S含量满足：S≤0.0015，

[Mn]/[S]:200～400；

具体包括：

1)A、热轧过程中使用保温罩，B、热轧轧制时投入边部加热，C、头尾100米内卷曲温度提高15～30℃；

2)常化机组圆盘剪进行边部剪边前增加加热装置，剪切后增加毛刺打磨装置，采用煤气明火加热，保证钢板温度在韧脆转变温度以上，即断口形貌中50％以上为韧性断口特征；

3)圆盘剪间隙满足关系式：

d
_s＝(0.15～0.45)d
₀

式中：

ds为圆盘剪间隙，μm；

d
₀为常化板板厚，mm；

4)常化采用快速加热，加热段包括预热段与均热段，控制钢带的预热段升温速度320～380℃/min，机组速度20～30m/min；

5)常化工艺后，控制边部小于20μm的晶粒占比在5％以内。

所述步骤3)圆盘剪的搭接量满足300～400mm。

所述步骤4)均热段温度930～980℃。

与现有方法相比，本发明的有益效果是：

本发明适用于(Si+Al)含量大于4.0％的冷轧无取向硅钢产品的生产，在热轧时投入边部加热，头尾100米内进行卷曲温度补偿，减少边部混晶，达到组织均匀的目的。在常化机组圆盘剪前增加加热装置，同时调整圆盘剪与带钢间隙，提高挤压和弯曲力，从而提高垂直剪切力，得到合适的切断层，达到消除或减少微裂纹的目的，进而提高边部剪切质量。而且保证产生的少量裂纹源是在塑性变形的前提下诱发的，如果裂纹发生扩展,其前沿地区能产生显著塑性变形,使有效表面能增大,裂纹扩展就会停下来,从而减少冷轧断带的发生，保证冷轧过程稳定顺行。

本发明有效的减少了冷轧断带的发生，提高成材率1.30％以上，降低了生产成本。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：

一种改善高牌号无取向硅钢冷轧断带的控制方法，具体包括：

1、成分设计中Mn、S重量百分比含量满足：S≤0.0015，[Mn]/[S]:200～400，降低s元素的边部偏析，有效改善边裂。

2、热轧轧制时投入边部加热，头尾100米内卷曲温度提高15～30℃。

3、常化剪边前增加的加热装置，当生产(Si+Al)重量百分比含量大于4.0％的冷轧无取向硅钢时投入使用,采用煤气明火加热，保证钢板温度在韧脆转变温度以上，即断口形貌中50％以上为韧性断口特征。

4、圆盘剪间隙满足关系式：

d
_s＝(0.15～0.45)d
₀

ds:圆盘剪间隙，μm；

d0:常化板板厚，mm。

圆盘剪搭接量满足300～400mm。

5、常化采用快速加热，控制钢带的预热段升温速度320～380℃/min,机组速度20～30m/min，均热段温度930～980℃，减少混晶，控制边部小于20μm的晶粒占比在5％以内。

本发明在热轧过程中使用保温罩并对头尾进行温度补偿，常化机组圆盘剪进行边部剪边前增加加热装置，剪切后增加毛刺打磨装置，保证剪边时钢板温度在脆性转变温度以上，使带钢边部剪切时发生韧性断裂，同时调整圆盘剪剪刃间隙，减少边部剪切后形成的微小裂口或微观裂纹源，从而减少冷轧断带的发生。

本发明适用于(Si+Al)重量百分比含量大于4.0％的冷轧无取向硅钢产品的生产，在热轧时投入边部加热，头尾100米内进行卷曲温度补偿，减少边部混晶，达到组织均匀的目的。

因为有混晶组织的热轧硅钢板的边部在进行冷轧变形时，粗晶粒的屈服强度较低，将首先产生屈服，晶粒中的位错将开始滑移，屈服强度较高的细晶粒尚未开始滑移。由此造成的粗细晶粒变形的不同步，引发晶粒间的附加应力和应力集中，从而粗晶粒提前产生裂纹。在常化机组圆盘剪前增加加热装置，同时调整圆盘剪与带钢间隙，提高挤压和弯曲力，从而提高垂直剪切力，得到合适的切断层，达到消除或减少微裂纹的目的，进而提高边部剪切质量。

而且保证产生的少量裂纹源是在塑性变形的前提下诱发的，如果裂纹发生扩展，其前沿地区能产生显著塑性变形，使有效表面能增大，裂纹扩展就会停下来，从而减少冷轧断带的发生，保证冷轧过程稳定顺行。

【实施例】

实施例主要成分见表1，其余为铁和不可避免的杂质元素。

表1实施例的主要化学成分(wt％)

成分
C
Si
Mn
P
S
Als
N

实施例1
0.0022
3.25
0.30
0.010
0.0015
0.83
0.0019

实施例2
0.0021
2.98
0.28
0.011
0.0008
1.06
0.0021

实施例3
0.0024
3.15
0.32
0.009
0.0010
0.95
0.0022

各实施例的主要控制技术见表2。

表2主要控制技术

实施效果见表3。

表3实施效果

成材率提高％

实施例1
1.31

实施例2
1.52

实施例3
1.60

本发明有效的减少了冷轧断带的发生，提高成材率1.30％以上，降低了生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。