超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及娃鋼薄帶的制備，特別涉及一種超薄取向娃鋼薄帶的制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]取向硅鋼具有晶粒趨于一致排列在易磁化方向的高斯取向織構(gòu)，以及粗大二次再結(jié)晶晶粒的軟磁材料。取向硅鋼具有高磁感、低鐵損的特性，其制造工藝復(fù)雜，屬于鋼鐵工業(yè)的高端產(chǎn)品，主要用于制作各種變壓器鐵芯和大發(fā)電機(jī)的定子鐵芯，是電力、電子和軍事工業(yè)發(fā)展最為重要的功能材料之一。
[0003]普通取向硅鋼的厚度一般大于0.2mm，主要用于制作50Hz工頻下工作的變壓器鐵芯。取向硅鋼薄帶的厚度較薄(0.03?0.1mm厚)，其高頻損耗低，且晶粒組織沿薄帶長(zhǎng)度方向磁性擇優(yōu)取向，因而磁性能優(yōu)良，非常適用于制作中高頻下使用的變壓器和電感鐵芯，而對(duì)于更高頻率下，由于鐵損嚴(yán)重則不適用。
[0004]鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗，其中，渦流損耗占主要部分。在適當(dāng)?shù)那疤嵯?，渦流在金屬薄片上產(chǎn)生的單位質(zhì)量損耗為:
[0005]P = (Ji 2B2d2f2) / (6 K p D)
[0006](其中，P為渦流單位質(zhì)量的損耗；d為金屬薄片的厚度；f為磁場(chǎng)改變的頻率。)
[0007]由此可知，渦流損耗隨磁場(chǎng)頻率升高呈平方關(guān)系增加，渦流損耗隨金屬薄片的厚度減少呈平方關(guān)系減少。
[0008]隨著高功率脈沖技術(shù)的發(fā)展，脈沖頻率不斷提高。當(dāng)脈沖頻率越高或脈沖寬度超窄時(shí)，為了減少渦流損耗以保證得到高的脈沖頻率和窄的脈沖寬度，需要使用越薄的取向娃鋼薄帶。目前，國(guó)際上用于高頻大功率脈沖技術(shù)的娃鋼薄帶的厚度為0.03?0.10mm，主要有0.03mm、0.05mm、0.08mm以及0.1Omm四種厚度規(guī)格，其中，最薄的娃鋼薄帶僅為0.03mm厚。為了適應(yīng)更高的頻率以及獲得更高脈沖頻率，則需要更薄的硅鋼薄帶。
[0009]至今，未見(jiàn)關(guān)于0.02mm厚的超薄取向娃鋼薄帶的制造工藝的研宄報(bào)道。娃鋼薄帶越薄其工藝難度越大。冷乳法制備0.02mm厚娃鋼薄帶存在兩個(gè)問(wèn)題:1)由于冷乳變形量太大，這對(duì)于硬度高脆性大的硅鋼無(wú)法經(jīng)如此大的變形量獲得0.02mm厚的硅鋼，在軋制過(guò)程中，硅鋼很容易產(chǎn)生邊裂或斷帶，此外軋機(jī)需要高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，對(duì)軋機(jī)的性能要求較高。2)由于冷軋變形量太大，即使硅鋼能夠順利冷軋到0.02mm厚，軋制后硅鋼薄帶的晶粒有利織構(gòu)取向度差，使得所制造的硅鋼薄帶的磁性能較差，不利于實(shí)際應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供了一種超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝，采用普通取向硅鋼作為鋼帶原料，通過(guò)二次冷乳工藝制備0.02mm厚的超薄取向娃鋼薄帶，解決上述由于冷乳變形量太大所帶來(lái)的難以軋制使得成材率低的問(wèn)題，以及軋制后有利織構(gòu)取向度差導(dǎo)致磁性較差的問(wèn)題。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝，至少包括如下步驟:
[0012](I)第一次冷軋:采用普通取向硅鋼作為鋼帶原料，在室溫下，保證一定的變形率范圍下，進(jìn)行第一次冷軋；
[0013](2)中間退火:在還原氣氛下，進(jìn)行中間退火，退火的溫度為750°C?1150°C，形成再結(jié)晶組織；
[0014](3)第二次冷軋:在室溫下，保證一定的變形率范圍下，進(jìn)行第二次冷軋，終軋厚度為 0.02mm ；
[0015](4)再結(jié)晶退火:在還原氣氛下，進(jìn)行再結(jié)晶退火，退火的溫度為750°C?1150°C，形成再結(jié)晶組織；
[0016](5)涂覆:連續(xù)涂覆絕緣涂層，得到超薄取向硅鋼薄帶。
[0017]其有益效果是，由于普通取向硅鋼的生產(chǎn)工藝較為成熟，以普通取向硅鋼作為鋼帶原料，省去了硅鋼冶煉鑄造的前段工藝，縮短工藝流程，提高生產(chǎn)效率；其次，由于鋼帶原料的厚度不厚，冷軋過(guò)程的總壓下量不大，可減少軋機(jī)總負(fù)荷，提高成材率及生產(chǎn)效率。
[0018]采用二次冷軋工藝，避免了一次冷軋工藝的軋制變形量太大而較難將鋼帶軋至0.02mm厚度，由于在冷軋一定道次后，鋼帶會(huì)產(chǎn)生加工硬化，隨后鋼帶會(huì)因過(guò)分硬脆而產(chǎn)生邊裂或斷帶，降低成材率。
[0019]在兩次冷軋過(guò)程中增加了中間退火，使鋼帶能恢復(fù)初始的加工塑性，便于冷軋至0.02_厚，提高成材率；其次，中間退火也使鋼帶組織再結(jié)晶，產(chǎn)生更多有利取向的高斯織構(gòu)，提尚成品的磁性能。
[0020]第二次冷軋后的再結(jié)晶退火也是為了使第二次冷軋后的鋼帶再結(jié)晶，形成有利的高斯織構(gòu)。
[0021]在一些實(shí)施方式中，步驟(I)中的第一次冷軋的變形率范圍為50%?88%，步驟
(3)中的第二次冷軋的變形率范圍為40%?80%。其有益效果是，兩次冷軋的變形率均有利于尚斯織構(gòu)，使成品的有利尚斯織構(gòu)組分多，提尚成品的磁性能。
[0022]在一些實(shí)施方式中，步驟(3)中的第二次冷軋的變形率范圍為65%?80%。其有益效果是，冷軋變形率在此范圍內(nèi)所制造的成品的磁性能更佳。
[0023]在一些實(shí)施方式中，步驟(I)中的普通取向硅鋼的厚度為0.2?0.3mmο有益效果是，采用此厚度范圍的硅鋼作為軋制原料，可減少軋制總變形量，提高成材率。
[0024]在一些實(shí)施方式中，步驟(I)中的第一次冷軋的軋到的厚度為0.065?0.095mm。其有益效果是，第一次冷軋軋至此厚度范圍，得到的成品的磁性能更佳。
[0025]在一些實(shí)施方式中，步驟(2)中的中間退火為連續(xù)退火，退火速度為2?20米/分鐘。其有益效果是，連續(xù)退火可縮短退火周期，提高生產(chǎn)效率。
[0026]在一些實(shí)施方式中，步驟(4)中的再結(jié)晶退火為連續(xù)退火，退火速度為2?20米/分鐘。其有益效果是，連續(xù)退火可縮短退火周期，提高生產(chǎn)效率。
[0027]在一些實(shí)施方式中，還原氣氛是指氫氣或氫氣-氮?dú)饣旌蠚怏w。
[0028]本發(fā)明采用二次冷軋法制備超薄取向硅鋼，第一次冷軋前的鋼帶為普通取向硅鋼，其硬度不高且脆性較小，便于冷軋變形；增加的中間退火以軟化鋼帶，有利于第二次冷軋將鋼帶變形加工至0.02mm厚度，可大幅降低整個(gè)制造工藝加工難度，降低設(shè)備負(fù)荷，易于實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，使所制造的產(chǎn)品具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外，兩次冷軋的變形率不大，冷軋變形率均低于85%，經(jīng)此變形率變形加工后，硅鋼鋼帶經(jīng)退火后，易形成有利的高斯織構(gòu)，成品的磁性高。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明的一種超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝的制造流程示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明的制造工藝所生產(chǎn)的超薄硅鋼薄帶的成品照片。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0032]實(shí)施例1
[0033]本實(shí)施例中所述的一種超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝，包括如下步驟:
[0034](I)第一次冷軋:采用0.3_厚普通取向硅鋼作為鋼帶原料，分剪寬度為200_，在室溫下，進(jìn)行第一次冷軋，軋制變形率為88 %，冷軋道次為3?7道次，冷軋過(guò)程采用本領(lǐng)域所知的冷卻液；
[0035](2)中間退火:在氫氣保護(hù)氣氛下，進(jìn)行連續(xù)中間退火，退火的溫度為750°C，退火速度為2米/分鐘，形成再結(jié)晶組織；
[0036](3)第二次冷軋:在室溫下，在40%變形率下，進(jìn)行第二次冷軋，冷軋道次為3?7道次，終軋厚度為0.02mm；
[0037](4)再結(jié)晶退火:在氫氣-氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，進(jìn)行連續(xù)再結(jié)晶退火，退火的溫度為750°C，退火速度為2米/分鐘，形成再結(jié)晶組織；
[0038](5)涂覆:連續(xù)涂覆絕緣涂層，得到超薄取向硅鋼薄帶。
[0039]所制備的超薄取向硅鋼薄帶的實(shí)際測(cè)量厚度為0.023mm，符合國(guó)際公差范圍(±0.005mm)，試驗(yàn)測(cè)得的磁感強(qiáng)度Bltl。。為1.56T，鐵損P。.3/3。。。小于28w/kg。
[0040]實(shí)施例2
[0041]本實(shí)施例中所述的一種超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝，包括如下步驟:
[0042](I)第一次冷軋:采用0.2mm厚普通取向硅鋼作為鋼帶原料，分剪寬度為200mm，在室溫下，進(jìn)行第一次冷軋，軋制變形率為50%，冷軋道次為3?7道次，冷軋過(guò)程采用本領(lǐng)域所知的冷卻液；
[0043](2)中間退火:在氫氣保護(hù)氣氛下，進(jìn)行連續(xù)中間退火，退火的溫度為1150°C，退火速度為20米/分鐘，形成再結(jié)晶組織；
[0044](3)第二次冷軋:在室溫下，在80%變形率下，進(jìn)行第二次冷軋，冷軋道次為3?7道次，終軋厚度為0.02mm；
[0045](4)再結(jié)晶退火:在氫氣-氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，進(jìn)行連續(xù)再結(jié)晶退火，退火的溫度為1150°C，退火速度為20米/分鐘，形成再結(jié)晶組織；
[0046](5)涂覆:連續(xù)涂覆絕緣涂層，得到超薄取向硅鋼薄帶。
[0047]所制備的超薄取向硅鋼薄帶的實(shí)際測(cè)量厚度為0.021mm，符合國(guó)際公差范圍(±0.005mm)，試驗(yàn)測(cè)得的磁感強(qiáng)度Bltl。。為1.63T，鐵損P。.3/3。。。小于28w/kg。
[0048]實(shí)施例3
[0049]本實(shí)施例中所述的一種超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝，包括如下步驟:
[0050](I)第一次冷軋:采用0.25mm厚普通取向硅鋼作為鋼帶原料，分剪寬度為200mm，在室溫下，進(jìn)行第一次冷軋，軋制變形率為80 %，冷軋道次為3?7道次，冷軋過(guò)程采用本領(lǐng)域所知的冷卻液；
[0051](2)中間退火:在氫氣-氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，進(jìn)行連續(xù)中間退火，退火的溫度為950 0C，退火速度為11米/分鐘，形成再結(jié)晶組織；
[0052](3)第二次冷軋:在室溫下，在60%變形率下，進(jìn)行第二次冷軋，冷軋道次為3?7道次，終軋厚度為0.02mm；
[0053](4)再結(jié)晶退火:在氫氣-氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，進(jìn)行連續(xù)再結(jié)晶退火，退火的溫度為950 0C，退火速度為11米/分鐘，形成再結(jié)晶組織；
[0054](5)涂覆:連續(xù)涂覆絕緣涂層，得到超薄取向硅鋼薄帶。
[0055]所制備的超薄取向硅鋼薄帶的實(shí)際測(cè)量厚度為0.024mm，符合國(guó)際公差范圍(±0.005mm)，試驗(yàn)測(cè)得的磁感強(qiáng)度Bltl。。為1.63T，鐵損P。.3/3。。。小于28w/kg。
[0056]實(shí)施例4
[0057]本實(shí)施例中所述的一種超薄取向硅鋼薄帶的制造工藝，包括如下步驟: