取向电工钢60%靠进口,原因是生产作业线力不足和热轧边裂严重,降低了产品的质量、产量和成材率。新日铁公司采取了调整粗轧工艺及加热温度、控制精轧工艺、实施边部加热和宽压下等多种技术措施防止和减少热轧边裂,效果明显,值得借鉴。
1 粗轧及加热温度对钢板边裂的影响
取向硅钢板坯边裂导致热轧板边裂及冷轧边裂。其原因是钢中w(Si)高,一般为2.5%~4.0%;还含有提高磁性、形成二次再结晶所需的析出弥散相(被成为抑制剂)的微量元素锰、硫、铝、氮、硼、锑、钪、铜等;板坯加热温度高达1280~1450℃;粗轧后的板坯厚度对热精轧、冷轧有重大影响。其解决方法是:① 在连铸工序二次冷却带实施电磁搅拌,以提高板坯内部的性能,减少内裂;② 板坯在加热1280-1450℃后进行粗轧,最终道次的压下率须控制在5%~35%,紧接着通板精轧,温度在1050℃以上,得到厚度1.5~5.0mm 的热轧带卷。
强调热轧工序粗轧道次压下规程的原因是,经高温加热的板坯,实行小压下率除去表面氧化铁皮,再多次粗轧减薄到规定的板厚。在粗轧机上装备有竖式轧边机对板坯宽度进行整形,根据切料机和连续热轧机的能力等,将粗轧减薄板厚到15~60mm。
在连铸坯表面层柱状晶很发达、板坯高温加热的情况下,柱状晶异常粗大化,这样的板坯如果在通常的道次压下规程粗轧,且经1000℃以上精轧后,则会出现热轧带卷边裂;而低于1000℃,粗轧终了边部呈细小再结晶,不发生边裂。但是,在1050℃以下再结晶不良,从磁性考虑,精轧前的温度须控制在1050℃以上。实验数据表明,只要板坯加热温度低于1280℃ ,以及粗轧压下率高于3%,就会产生大的边裂。
实施例:用表1中钢样1的成分,连铸成厚250mm的板坯,经1340℃加热后按表2的压下规程粗轧,热轧精轧前的温度≥1050℃,轧制成厚2.3mm的热轧带卷。剪切边部裂纹后实施1050℃的热轧带卷退火,进行冷轧、850℃ 脱碳退火、1200℃ 高温退火,生产成0.30mm的成品,结果磁感B10≥1.92T,边裂深度≤10mm,见表2中钢样B和C。
2 控制热轧精轧开始及终了温度
控制热轧精轧开始温度与终了温度,温差在220℃以内,以得到(110)[001]位向的二次再结晶织构。因此需有二次弥散相,这一需求与热轧作用密不可分。在热轧前的加热阶段,使形成的二次弥散相硫化锰、氮化铝等完全固溶在基体中,热轧中使2次弥散相细小弥散。为使二次弥散相形成析出物固溶,板坯加热温度须高于1250℃。在这一温度以上加热时引起取向硅钢板部分a相变,在板坯加热阶段引起异常晶粒长大,热轧时带卷两边部产生大的边裂。特别是连铸法生产的各类钢种,当然取向硅钢板坯也不例外。省略开坯法,但生产率高的连铸法生产的板坯与以往开坯法得到的板坯相比,前者在高温板坯加热时更易引起异常晶粒长大,助长了轧制方向两侧边裂发生频率增加和深度加深。
为避免这样的裂纹发生,取向硅钢坯在热轧时采用1300℃以上高温加热,且把热轧精轧开始温度与终了温度差控制在220℃以内。其采取的技术措施是:① 粗轧后延长精轧开始的时间,降低精轧开始温度和精轧终了温度;② 减薄板坯(即粗轧后的板坯)的厚度;③ 粗轧后到精轧开始之间用边部加热器对板料进行加热,遏止板坯温度下降;④ 对精轧机轧辊进行弱冷却,抑制带钢温度急速降低,从而提高精轧终了温度;⑤ 仅对精轧机轧辊实施冷却水(冷却油)冷却,而不冷却带钢,把冷却水(冷却油)回收,提高精轧终了温度;⑥增加终了钢板的厚度。
实施例1:控制温差t≤220℃ 。含有A与B成分(A:w(Si)3.09%、w(Mn)0.095 ;B:w(Si)3.35%、w(Mn)0.049 %)的钢液经转炉冶炼后真空处理,再连铸成厚200 mm的板坯各30块。60块板坯在1400℃加热1 h,粗轧到厚30 mm,精轧开始温度控制在1190~1230℃ ,接着终轧到2.2mm;这时,温差t=210~250℃,精轧终了温度控制在960~1010℃ 。结果表明,只要把热轧精轧开始温度与终了温度之差控制在220℃以内,即可大幅度降低热轧板边裂,边裂深度在10mm以下。
实施例2:精轧前待冷和变化冷却水压力。含有C成分(C:w(Si)3.25%、w(Mn)0.085%)的钢液经转炉冶炼后真空处理,再连铸成厚200 mm 的板坯30块,在1400℃ 加热1h,粗轧板料厚度到(E)30 mm和(F)27mm两种情况。精轧前带卷的保持时间(E)10s和(F)25s。精轧机工作辊的冷却水压力A、B分别为100 kg/cm2和10 kg/cm2,热轧精轧开始温度与终了温度按表3变化。