CN202110953161.2一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法

权利要求

1.一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法，其特征在于，钢种化学成分质量百分比为：C：0.0025％，Si：1.60％，Mn：0.55％，P：0.10％，S：0.0015％，Als：0.001％，N：0.0015％，Cu:0.035％，Ti：0.0018％、V：0.0015％、Nb：0.0011％，其余为铁和不可避免的杂质元素； 工艺路线：铁水脱硫－转炉冶炼－RH精炼－连铸－热轧－酸洗－冷轧－连续炉退火－涂层－性能检验－包装，生产方法包括下列步骤：

a)冶炼及连铸：采用转炉冶炼，RH真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；

b)板坯热装，热装温度560℃，加热温度1150℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制； 精轧开轧温度1080℃，终轧温度980℃，卷取温度750℃，热轧板厚2.2mm；

c)酸洗后冷轧至0.50mm；

d)冷轧后连续退火快速加热段温度1090℃，均热段940℃，全氮保护，工艺速度130m/min连续退火，晶粒组织评级5.0级。

说明书

一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别涉及一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法。

背景技术

无取向硅钢是重要的金属功能性软磁材料，广泛应用于电机等电磁转换所需电磁铁芯的制造领域。现今国内相关产品电磁性能及综合质量水平已达到世界先进水平，产品竞争也日趋激烈，高效率、低成本、短流程生产高性能、有竞争力的无取向电工钢品种成为各主流生产企业的共识。

随着现代冶金技术的进步，钢质洁净度水平大幅提升，成为无取向硅钢传统钢种成分设计优化调整的基础；结合整体工艺能力的发挥，主体合金减量、发挥微合金元素的功能，同样成为向产品电磁性能高效化转化及发展的方向。

传统无取向电工钢生产，随着牌号的升高，硅、铝作为主体合金元素在提升电阻率、改善铁损指标方面发挥主要作用，但同样亦降低钢质饱和磁感应强度，降低磁感指标。传统含磷含铝硅钢洁净度控制存在“矛盾”，铝的强还原性增加了含钛磷铁合金及辅材耐材的标准，增加了采购成本，增加了系统降钛难度。

现今，中低牌号高效产品(高磁感低铁损产品)已成为下游高效电机(低损耗小体积大功率电机)行业发展需求的主流产品，电工钢生产企业也纷纷在产品成分设计及工艺上进行技术创新，满足用户及市场竞争需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法，低合金成本，电磁性能高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法，钢种化学成分：C≤0.0027％，Si：0.15％～1.70％，Als≤0.0010％，Mn：0.35％～0.85％，P:0.050％～0.2％，S≤0.0020％，N≤0.0020％，Cu:0.015％～0.045％，Ti、V、Nb≤0.0020％，其余为Fe和不可避免的残余元素；生产方法取消常化工艺，具体步骤如下：

1)将钢水冶炼至目标成分后，浇铸成坯；

2)板坯热装，热装温度≥500℃，热轧板坯加热炉均热段板坯温度1150～1200℃；终轧温度控制在860～930℃，卷取温度700～800℃

3)酸洗后冷轧，控制冷轧整体压下率80％以内，至成品厚度；

4)连续退火炉快速加热段温度设定1050～1180℃，增加有利织构组织形核，均热段温度设定830～950℃，全氮气干气氛保护，退火工艺速度120～150m/min，满足晶粒度8～4级。

成分在钢中的作用：

C：控制组织中微合金元素晶界偏聚；控制成品不脱碳，高效率生产；

Si：与高Mn匹配控制热履历中双相区组织；

Mn：与硅匹配控制双相区组织，控制夹杂及第二相组成，重点形成及固化原始氮化硅锰复合析出物；

P：发挥提升电阻率功能，晶界偏聚并抑制其它析出物聚合，增加有利织构组分轧制状态下储能及长大；

Cu：与工艺结合，促进硫化铜及硫化锰物复合析出及粗化，改善含磷钢热轧及冷轧加工性，降低不利织构组分储能；

Ti、V、Nb：系统洁净钢控制，发挥磷、铜设计元素作用，减少不利氮化物析出物影响。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明适用于冷轧无取向硅钢冶金流程生产线，在一定钢质洁净度控制的基础上，在传统产线生产即可实现，不需要对工艺设备进行改造，不需进行热轧卷常化处理，降低了制造成本。

2.在相对减少硅合金量及无铝控制基础上，实现合金减量化低成本化；通过微合金设计及主要工艺参数控制，实现产品电磁性能高效化，提升产品市场竞争力。

3.改变传统热处理工艺中氢氮保护气体要求及湿气氛脱碳，降低工序成本；相对细晶组织控制，提升机组作业效率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。

一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法，钢种化学成分：C：≤0.0027％，Si：0.15％～1.70％，Als：≤0.0010％，Mn：0.35％～0.85％，P:0.050％～0.2％，S≤0.0020％，N≤0.0020％，Cu:0.015％～0.045％，Ti、V、Nb≤0.0020％，其余为Fe和不可避免的残余元素。取消常化工艺，具体工艺步骤如下：

1.将钢水冶炼至目标成分后，浇铸成坯；

2.板坯热装，热装温度≥500℃，有利于钢中析出物聚集粗化；为保持或缩短常规加热过程时间做准备；热轧板坯加热炉均热段板坯温度≥1150～1200℃，利用每一种析出物在奥氏体与铁素体对特定析出物的固溶差，析出物随着热轧过程中温度的降低析出量会增加，温度控制可以进一步控制大小；终轧温度控制在860～930℃，；卷取温度700～800℃，增加再结晶组织比例；

3.酸洗后冷轧，控制冷轧整体压下率80％以内，至成品厚度，增加形变组织，增加剪切带，因为有利织构组分易在剪切带处形核，可以增加成品细晶组织及有利组分占比；

4.连续退火炉快速加热段温度设定1050～1180℃，增加有利织构组织形核，均热段温度设定830～950℃，全氮气干气氛保护，退火工艺速度120～150m/min，满足晶粒度8～4级。

满足晶粒度8～4级，相对细晶组织控制，抑制特定析出物再粗化。

实施例1：

一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法，钢种化学成分质量百分比为：C：0.0025％，Si：1.60％，Mn：0.55％，P：0.10％，S：0.0015％，Als：0.001％，N：0.0015％，Cu:0.035％，Ti：0.0018％、V：0.0015％、Nb：0.0011％，其余为铁和不可避免的杂质元素。工艺路线：铁水脱硫－转炉冶炼－RH精炼－连铸－热轧－酸洗－冷轧－连续炉退火－涂层－性能检验－包装，生产方法包括下列步骤：

a)冶炼及连铸：采用转炉冶炼，RH真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；

b)板坯热装，热装温度560℃，加热温度1150℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制。精轧开轧温度1080℃，终轧温度980℃，卷取温度750℃，热轧板厚2.2mm；

c)酸洗后冷轧至0.50mm；

d)冷轧后连续退火快速加热段温度1090℃，均热段940℃，全氮保护，工艺速度130m/min连续退火，晶粒组织评级5.0级。

实施例2：

一种含磷无铝高效无取向硅钢生产方法，钢种化学成分质量百分比为：C：0.0022％，Si：0.75％，Mn：0.60％，P：0.15％，S：0.0020％，Als：0.0010％，N：0.0018％，Cu:0.03％，Ti：0.0011％、V：0.0013％、Nb：0.0012％，其余为铁和不可避免的杂质元素。工艺路线：铁水脱硫－转炉冶炼－RH精炼－连铸－热轧－酸洗－冷轧－连续炉退火－涂层－性能检验－包装，生产方法包括下列工艺步骤：

a)冶炼及连铸：采用转炉冶炼，RH真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；

b)板坯热装，热装温度520℃，加热温度1180℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制。精轧开轧温度1050℃，终轧温度960℃，卷取温度750℃，热轧板厚2.2mm；

c)酸洗后冷轧至0.50mm；

d)冷轧后连续退火快速加热段温度1080℃，均热段920℃，全氮保护，工艺速度135m/min连续退火，晶粒组织评级5.5级。

对比例1

钢种化学成分质量百分比为：C：0.0023％，Si：1.85％，Mn：0.25％，P：0.010％，S：0.002％，Als：0.35％，N：0.0019％，其余为铁和不可避免的杂质元素。

采用转炉冶炼，RH真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；板坯热装，热装温度400℃，加热温度1120℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制，精轧开轧温度1020℃，终轧温度850℃，卷取温度700℃，热轧板厚2.3mm；冷轧直接轧至0.5mm钢带，成品退火温度1050+940℃，氢氮保护，工艺速度130m/min连续退火，晶粒组织评级4.5级。

对比例2

C：0.0035％，Si：0.85％，Mn：0.28％，P：0.009％，S：0.0040％，Als：0.30％，N：0.0021％，其余为铁和不可避免的杂质元素。

采用转炉冶炼，RH真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；板坯热装，热装温度400℃，加热温度1120℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制，精轧开轧温度970℃，终轧温度850℃，卷取温度710℃，热轧板厚2.5mm；冷轧直接轧至0.5mm钢带，成品退火温度1050+920℃，氢氮保护，工艺速度135m/min连续退火，晶粒组织评级5.5级。

实施例与对比例性能对比见表1、表2：

表1：

表2：