一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法，按以下步骤进行：(1)按电工钢成分真空精炼钢水，连铸制成连铸坯；(2)在900～1100℃热处理30～120min，然后热轧制成热轧板；(3)冷轧冷轧板；冷轧板厚度为目标厚度+(0.01～0.1)mm；(4)在400～700℃进行一次退火处理，在850～1200℃进行二次退火处理；(5)酸洗去除氧化层，然后进行温轧或二次冷轧进行临界变形。本发明的方法利用位错强化机制采用临界变形提高无取向电工钢的强度的原理，利用一次退火二次退火进行一次调控织构并临界变形对织构二次调控的方法增加对磁性能有利的再结晶织构来优化磁性能，该生产方式工艺简单，成本较低，生产效率高，适用于大批量生产。
基本信息
申请号：CN202110029902.8
申请日期：20210111
公开号：CN202110029902.8
公开日期：20210601
申请人：长春工业大学
申请人地址：130012 吉林省长春市延安大街2055号
发明人：祖国庆;王宇帆
当前权利人：长春工业大学
代理机构：沈阳东大知识产权代理有限公司 21109
代理人：梁焱
主权利要求
1.一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）按电工钢成分真空精炼钢水，然后连铸制成连铸坯；连铸坯厚度70~300mm；（2）连铸坯在900~1100℃热处理30~120min，然后进行多道次热轧，终轧温度780~900℃，空冷至常温，制成热轧板；热轧板厚度2~5mm；（3）将热轧板进行冷轧，制成冷轧板；冷轧板厚度为目标厚度+（0.01~0.1）mm；（4）将冷轧板在400~700℃进行一次退火处理，时间20~150min，然后在850~1200℃进行二次退火处理，时间1~10min，制成退火板；二次退火后的退火板的再结晶分数达到100%，退火板的晶粒直径控制在100~300μm，退火板的织构调整为近立方织构；（5）将退火板酸洗去除氧化层，然后进行温轧或二次冷轧对退火板进行临界变形，轧制至目标厚度，制成高强度无取向电工钢钢板；其中温轧的温度为400~550℃；其中，当电工钢的成分按质量百分比含Si＆gt;3.6%时，采用温轧对退火板进行临界变形；当电工钢的成分按质量百分比含Si≤3.6%时，采用二次冷轧对退火板进行临界变形；步骤（3）和（5）中，目标厚度为0.05mm、0.20mm、0.35mm或0.50mm；所述的高强度无取向电工钢钢板的抗拉强度560~830MPa，屈服强度510~740MPa；所述的高强度无取向电工钢钢板的磁感应强度B50=1.61~1.74T，铁损P10/400=22~48W/kg，延伸率8~21%。
权利要求
1.一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）按电工钢成分真空精炼钢水，然后连铸制成连铸坯；连铸坯厚度70~300mm；
（2）连铸坯在900~1100℃热处理30~120min，然后进行多道次热轧，终轧温度780~900℃，空冷至常温，制成热轧板；热轧板厚度2~5mm；
（3）将热轧板进行冷轧，制成冷轧板；冷轧板厚度为目标厚度+（0.01~0.1）mm；
（4）将冷轧板在400~700℃进行一次退火处理，时间20~150min，然后在850~1200℃进行二次退火处理，时间1~10min，制成退火板；二次退火后的退火板的再结晶分数达到100%，退火板的晶粒直径控制在100~300μm，退火板的织构调整为近立方织构；
（5）将退火板酸洗去除氧化层，然后进行温轧或二次冷轧对退火板进行临界变形，轧制至目标厚度，制成高强度无取向电工钢钢板；其中温轧的温度为400~550℃；其中，当电工钢的成分按质量百分比含Si>3.6%时，采用温轧对退火板进行临界变形；当电工钢的成分按质量百分比含Si≤3.6%时，采用二次冷轧对退火板进行临界变形；
步骤（3）和（5）中，目标厚度为0.05mm、0.20mm、0.35mm或0.50mm；
所述的高强度无取向电工钢钢板的抗拉强度560~830MPa，屈服强度510~740MPa；
所述的高强度无取向电工钢钢板的磁感应强度B
50=1.61~1.74T，铁损P
10/400=22~48W/kg，延伸率8~21%。
2.根据权利要求1所述的一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法，其特征在于步骤（3）中，将热轧板在800~1200℃进行常化处理，时间5~20min，然后进行冷轧。
3.根据权利要求1所述的一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法，其特征在于步骤（4）中，一次退火和二次退火为罩式退火或连续退火。
说明书
一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法
技术领域
本发明属于电工钢技术领域，特别涉及一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法。
背景技术
近年来，随着航空航天、新能源汽车、电气行业的飞速发展，以及对环保的高度重视，对于转子转速能达到每分钟数万转甚至十几万转的高速驱动电机的需求与应用增多，对作为驱动电机转子铁芯专用材料的无取向电工钢的要求也不断提高，对其磁性能和强度都提出了要求，即要求其在具有高磁感应强度、低高频铁损的同时，拥有良好的力学性能。
现有的高强度无取向电工钢制备技术，例如固溶强化、析出强化、位错强化、细晶强化，或多或少存在着高成本、低的生产效率、不易同时兼顾磁性能与力学性能等问题；因此如何获得无取向电工钢磁性能、力学性能、加工性能与成本的平衡是高强度无取向电工钢研究的关键，受到科研工作者的广泛关注。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法，通过将电工钢钢板冷轧后进行完全退火，再次冷轧或温轧至成品板厚度，进行临界变形，在获得较好磁性能的前提下使成品板获得较高的强度；先调控无取向电工钢的织构，再采用位错强化提高成品板的位错密度进而提高其强度，并且通过变形进一步调控织构优化磁性能，制成高强度高磁感的无取向电工钢。
本发明的方法按以下步骤进行：
1、按电工钢成分真空精炼钢水，然后连铸制成连铸坯；连铸坯厚度70～300mm；
2、连铸坯在900～1100℃热处理30～120min，然后进行多道次热轧，终轧温度780～900℃，空冷至常温，制成热轧板；热轧板厚度2～5mm；
3、将热轧板进行冷轧，制成冷轧板；冷轧板厚度为目标厚度+(0.01～0.1)mm；
4、将冷轧板在400～700℃进行一次退火处理，时间20～150min，然后在850～1200℃进行二次退火处理，时间1～10min，制成退火板；
5、将退火板酸洗去除氧化层，然后进行温轧或二次冷轧对退火板进行临界变形，轧制至目标厚度，制成高强度无取向电工钢钢板；其中温轧的温度为400～550℃。
上述的步骤3中，将热轧板在800～1200℃进行常化处理，时间5～20min，然后进行冷轧。
上述的步骤4中，一次退火和二次退火为罩式退火或连续退火。
上述的步骤4中，二次退火后的退火板的再结晶分数达到100％，退火板的晶粒直径控制在100～300μm，退火板的织构调整为近立方织构，。
上述的步骤5中，当电工钢的成分按质量百分比含Si>3.6％时，采用温轧对退火板进行临界变形；当电工钢的成分按质量百分比含Si≤3.6％时，采用二次冷轧对退火板进行临界变形。
上述的步骤3和5中，目标厚度为0.05mm、0.20mm、0.35mm或0.50mm。
上述的高强度无取向电工钢钢板的抗拉强度560～830MPa，屈服强度510～740MPa，延伸率8～21％。
上述的高强度无取向电工钢钢板的磁感应强度B
50＝1.61～1.74T，铁损P
10/400＝8～48W/kg。
本发明的方法在在退火处理过程中，达到完全再结晶以及晶粒适度长大；通过两次退火将的主要再结晶织构调整为对磁性能有利的{100}织构；并且通过施加变形能够将其调整为{100}织构预留二次轧制厚度的前提下，通过二次轧制处理，达到目标后的的同时通过变形进一步调控织构，使其织构强度可达到随机织构强度的12倍以上。并经过临界变形在基体内引入位错，提高抗拉强度，使其获得力学性能与磁性能之间的临界平衡，得到高强度无取向电工钢；本发明利用位错强化机制采用临界变形提高无取向电工钢的强度的原理，利用一次退火二次退火进行一次调控织构并临界变形对织构二次调控的方法增加对磁性能有利的再结晶织构来优化磁性能，达到磁性能与提高力学性能之间平衡的目的，获得高强度无取向硅钢；此外，该生产方式工艺简单，成本较低，生产效率高，适用于大批量生产。
附图说明
图1为本发明实施例1的退火板的ODF图；
图2为本发明实施例1的高强度无取向电工钢钢板的ODF图。
具体实施方式
下述实施例将有助于本领域研究工作人员对本发明的理解，但不以任何形式限制本发明。
本发明实施例选用的材料为真空精炼后热锻的无取向电工钢，但不局限于只使用真空精炼后热锻这一方式制成的无取向电工钢。
以下为本发明优选实施例。
本发明实施例中退火采用的设备为钟罩式电阻炉。
本发明实施例中热轧处理采用的设备为二辊单向热轧机。
本发明实施例中温轧和冷轧处理采用立式四辊冷轧机。
本发明实施例中进行热轧、温轧和冷轧时，轧辊转速350～400rpm。
以下为本发明优选实施例。
实施例1
按电工钢成分真空精炼钢水，然后连铸制成连铸坯，厚度70mm，成分按质量百分比含Si 1.61％，C<0.03％，Mn 0.29％，P<0.02％，S<0.04％，Al 0.32％，余量为铁；
连铸坯在1100℃热处理30min，然后进行多道次热轧，终轧温度900℃，空冷至常温，制成热轧板；热轧板厚度2.05mm；
将热轧板在900℃进行常化处理，时间10min，然后进行冷轧，制成冷轧板；冷轧板厚度为0.55mm；
将冷轧板在550℃进行一次退火处理，时间30min，然后在900℃进行二次退火处理，时间10min，制成退火板；一次退火和二次退火为罩式退火；两次退火后退火板的织构调整为近立方织构，其ODF图如图1所示；
将退火板酸洗去除氧化层，然后进行二次冷轧对退火板进行临界变形，轧制至目标厚度0.50mm；制成高强度无取向电工钢钢板，其ODF图如图2所示；
高强度无取向电工钢钢板的抗拉强度742MPa，屈服强度665MPa，延伸率21％，磁感应强度B
50＝1.71T，铁损P
10/400＝28.4W/kg。
实施例2
方法同实施例1，不同点在于：
(1)连铸坯厚度150mm；
(2)连铸坯在900℃热处理90min，热轧终轧温度780℃，热轧板厚度3mm；
(3)将热轧板直接进行冷轧，制成冷轧板；冷轧板厚度为0.21mm；
(4)将冷轧板在500℃进行一次退火处理，时间60min，然后在1100℃进行二次退火处理，时间3min，制成退火板；
(5)将退火板酸洗去除氧化层，然后进行二次冷轧对退火板进行临界变形，轧制至目标厚度0.20mm；制成高强度无取向电工钢钢板；其中温轧的温度为400～550℃；
高强度无取向电工钢钢板的抗拉强度789MPa，屈服强度672MPa，延伸率12％，磁感应强度B
50＝1.68T，铁损P
10/400＝34W/kg。
实施例3
方法同实施例1，不同点在于：
(1)连铸坯厚度300mm，成分按质量百分比含Si 4.78％，C 0.029％，Mn 0.625％，P0.016％，S 0.083％，Al 0.396％，Cu 0.01％，Sn 0.067％，Zr 0.007％，余量为铁；
(2)连铸坯在1000℃热处理120min，热轧终轧温度820℃，热轧板厚度5mm；
(3)将热轧板直接进行冷轧，制成冷轧板；冷轧板厚度为0.38mm；
(4)将冷轧板在650℃进行一次退火处理，时间30min，然后在1000℃进行二次退火处理，时间5min，制成退火板；
(5)将退火板酸洗去除氧化层，然后进行温轧对退火板进行临界变形，轧制至目标厚度0.35mm，制成高强度无取向电工钢钢板；温轧温度550℃；
高强度无取向电工钢钢板的抗拉强度767MPa，屈服强度654MPa，延伸率17％，磁感应强度B
50＝1.73T，铁损P
10/400＝26W/kg。
实施例4
方法同实施例1，不同点在于：
(1)连铸坯厚度80mm，成分按质量百分比含Si 6.23％，C 0.03％，Mn 0.5％，P0.02％，S 0.08％，Al 0.5％，Sn 0.057％，余量为铁；
(2)连铸坯在1050℃热处理60min，热轧终轧温度840℃，热轧板厚度3mm；
(3)将热轧板在800℃进行常化处理，时间10min，然后进行冷轧，制成冷轧板；冷轧板厚度为0.09mm；
(4)将冷轧板在450℃进行一次退火处理，时间120min，然后在1050℃进行二次退火处理，时间5min，制成退火板；一次退火和二次退火为连续退火；
(5)将退火板酸洗去除氧化层，然后进行温轧对退火板进行临界变形，轧制至目标厚度0.05mm，制成高强度无取向电工钢钢板；温轧温度400℃；
高强度无取向电工钢钢板的抗拉强度802MPa，屈服强度701MPa，延伸率8％，磁感应强度B
50＝1.67T，铁损P
10/400＝9.2W/kg。
