專利名稱：：一種加稀土鈰的高牌號無取向電工鋼的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于電工鋼
技術領域：
，特別是提供了一種加稀土鈰的高牌號無取向電工鋼(無取向高牌號電工鋼是電工鋼生產研究人員對磁性能滿足PL5/5o《4.40W/kg、8畫/50同時也達到國標規(guī)定最低要求的所有無取向電工鋼產品的統(tǒng)稱)的制備方法，該電工鋼產品具有優(yōu)良的磁性能。
背景技術：
：硅鋼是含硅量在3%左右、其它主要是鐵的硅鐵合金。是電力、電子和軍事工業(yè)不可缺少的重要軟磁合金，亦是產量最大的金屬功能材料，主要用作各種電機、發(fā)電機和變壓器的鐵心。它的生產工藝復雜，制造技術嚴格，國內外的生產技術都以專利形式加以保護，視為企業(yè)的生命。高牌號無取向硅鋼是無取向硅鋼中的高端產品，主要用于制造大、中型水力、火力發(fā)電機。其中低鐵損高牌號無取向硅鋼片35W23035W210、50W25050W230牌號國內只可小批量生產，且質量不穩(wěn)定，制造高牌號無取向硅鋼對鋼中S含量要求很高，一般要求N、O、S《l(^pm以內，目前的煉鋼技術將S降至這一水平要采用特殊的脫S工藝，成本將近增加一倍且難以穩(wěn)定生產。高牌號無取向硅鋼在中國申請的專利特點簡單介紹如下1、中國專利CN1078270A公開了一種含稀土冷軋無取向電工鋼的生產方法，其特征是用Ni、Cu、Sn、Sb、C、P、Ca或稀土元素得到好的磁性，其中在加了別的合金元素的情況下還要求Sn、Sb和Ca、稀土均須各加入至少一種。鐵損PL5/5o最低時能達到2.45W/kg，但其加熱溫度高，鋼中合金較多，增加冶金成本，并且需要加濕脫碳退火，退火速度慢。2、中國專利CN1887512公開了一種可能加稀土的無取向電工鋼及其制造方法，其特征在于該無取向電磁鋼板以質量％計，含有Si:2.0%或以下、Mn:3.0%或以下、Al:1.03.0%，根據(jù)需要還含有合計為0.0020.5%的Sn、Sb、Cu、Ni、Cr、P、REM、Ca、Mg;關于消除應力退火后的軋制方向。鐵損PL5/5Q最低時能到2.0W/kg或以下。此專利磁性較好，但是其鋼中Si含量較低，Mn、Al、Cu等其他合金較多，成本高，此外在冷軋中采用了中間退火和平整軋制，這種工藝為二次冷軋，工序增多，需要的成本較高。3、中國專利CN1827820公開了一種無取向電工鋼及其制造方法，其特征在于Si:0.081.30%，Sb:0.00500.050%，B:0.00050.005%，Ca或REM0.0050.10%，此發(fā)明使用合金眾多，由于Si含量較低，磁性較低，Pu/5o最低時只能達到3.152W/kg，只能用作生產一般電機鐵芯的軟磁合金材料。4、中國專利CN10099905公開了一種無取向電工鋼及其制造方法，其特征在于CS0.01%，Si0.13.50%，Al^l.5%，Mm0.101.5%，P^0.2%，SS0.008%，N50.003%.冶煉、連鑄、熱軋、常化處理，對熱軋板進行常化處理在罩式爐條件下實施全氫退火，由于采用罩式爐，所以其產量比較低，成本高。5、中國專利CN1305019公開了一種本發(fā)明是含Si:1.58.0°/。(質量)及Mn:0.0052.5%(質量)，且將C、S、N、O及B含量分別抑制在50ppm以下，且含有微量的A1、Sb、Ni、Sn、Cu、P和Cr等。加入合金元素高，成本增加。6、中國專利CN1133891公開了一種發(fā)明無取向電磁鋼板的制法，Si，1.5wt%以下的Mn，1.5w^/。以下的Al，0.2wtY。以下的P和0.01wt。/。以下的S的鋼坯進行熱軋，采用一次冷軋或夾有中間退火的兩次冷軋，然后進行最終退火。增加把所得薄板坯保持在850115(TC溫度使薄板坯溫度不均勻得到緩和的步驟；和對薄板坯施加應力，促進薄板坯中析出物粗化的步驟。提高磁性穩(wěn)定性的做法。該專利中硅含量較低，而且是針對與中牌號硅鋼品種。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供了一種加稀土鈰的高牌號無取向電工鋼的制備方法，使電工鋼成品磁性能優(yōu)良，并且降低了成本。本發(fā)明突出的優(yōu)勢在于提供了一種成本相對廉價的工藝制造方法，即在普通脫S技術條件下(S為0.0030.006%)通過加入稀土，且稀土與硫的質量比例控制在0.110，以便生成稀土的硫化物或稀土硫化物與MnS等混合析出物，且析出物粗大化，進而有利于基體晶粒長大，提高磁性能。本發(fā)明的鑄坯為高Si、含較高S，通過添加一定量的稀土Ce，經過熱軋變形后，熱軋板采用?；⒁淮卫滠埡屯嘶鸬汝P鍵工藝的合理匹配，可生產出磁性優(yōu)良的高牌號無取向電工鋼產品。本發(fā)明的技術方案采用高Si加稀土Ce的無取向電工鋼鑄坯為熱軋原料，進行熱軋(未巻取)、?；?、酸洗、冷軋、退火、涂層，得到最終磁性優(yōu)良的高牌號無取向電工鋼產品。其成分設計方案如下C《0.005%，Si2.43.3%，Mn0.10.6%，A10.81.5%，P《0.02%，S0.0030.006%，N《0.008%，O《0.015%，稀土Ce0.00150.0300X且控制Ce/S=0.77.0，其余為Fe和不可避免的雜質。以上各成分含量均為質量百分比。鑄坯加熱溫度9501150。C，加熱時間0.55h;熱軋開軋溫度在9501150。C，終軋溫度在8001000°C，熱軋板厚度為2.02.5咖。?；瘻囟葹?001050°C、?；瘯r間為60300s,然后進行酸洗和一次冷軋，酸洗后冷軋至0.340.36mm或者0.470.50ram，冷軋板退火溫度為9001050。C、退火時間為60180s，要求退火氣氛為H2、N2混和氣體，其中H2的比例越高越好且要求不低于10%;退火時不需要加濕脫碳，產品退火后斷電隨爐緩冷至50040(TC，然后取出空冷，即可得到具有上述典型磁性能的產品。成品晶粒大小在100200um(見附圖1)。退火后進行涂層處理。最終產品磁性能為:0.35mm厚時，&.5/5。=2.12.6W/kg，B5。。。/5。=l.681.70T;0.50咖厚時，Pl5,2.212.54W/kg，B咖,-l.701.72T。鑄坯中不含Sn、Sb、Bi、Cu、Cr、Ni、B、Ca等合金元素，且產品脫S成本相對低廉，故生產制造成本低。圖1為本專利中H發(fā)明鋼的去應力退火后的成品金相圖(徠卡DIM5000M金相顯微鏡100倍下觀察結果)。具體實施例方式實施例1:實驗鋼鑄坯的化學成分如下表1實驗鋼鑄坯的主要化學成分<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實驗鋼加熱到9501150。C，保溫0.55h后熱軋至厚度2.02.5mm，經9001050。CX60300s?；?，進行酸洗冷軋至O.35鵬，退火溫度9001050°CX60180s，退火氣氛為30%&+70%&混和氣體，無需脫碳退火，冷卻方式為爐口冷卻至500400°C，然后空冷至室溫后進行磁性檢測。0.35nim實驗鋼產品磁性能見表3。表20.35mm實驗鋼成品磁性能試樣號成品厚度(mm)Pi.5/50(W/Kg)B5,/5{)(T)A對比鋼0.352.4241.701B對比鋼0.352.5621.703C發(fā)明鋼0.352.3851.694D發(fā)明鋼0.352.4321.695E發(fā)明鋼0.352,1291.6985F發(fā)明鋼0.352.5991.70G發(fā)明鋼0.352.571.698H發(fā)明鋼0.352.0991.685實施例2:實驗鋼加熱到U00115(TC，保溫0.55h后熱軋至厚度2.02.5咖，經900105(TCX60300s?；螅嵯蠢滠堉?.50mm，退火溫度9001050'CX60180s，退火氣氛為30XH2+70XN2混和氣體，無需脫碳退火，冷卻方式為爐口冷卻至500400°C，然后空冷至室溫后進行磁性檢測。0.50Mi實驗鋼產品磁性能具體見表3:表30.50mn實驗鋼成品磁性能試樣號成品厚度(mm)P15/50(W/Kg)B5000/50(T)A對比鋼0.502.581.709B對比鋼0.502.9331.704C發(fā)明鋼0.502.3531.72D發(fā)明鋼0.502.5351.706E發(fā)明鋼0.502.4451.708F發(fā)明鋼0.502.2081.707G發(fā)明鋼0.502.2811.711H發(fā)明鋼0.502.2481.70權利要求1、一種加稀土鈰的高牌號無取向電工鋼的制備方法，其特征在于，采用高Si加稀土Ce的無取向電工鋼鑄坯為熱軋原料，進行熱軋、常化、酸洗、冷軋、退火、涂層，得到最終磁性優(yōu)良的高牌號無取向電工鋼產品；其熱軋原料成分設計要求滿足C≤0.005％，Si2.4～3.3％，Mn0.1～0.6％，Al0.8～1.5％，P≤0.02％，S0.003～0.006％，N≤0.008％，0≤0.015％，稀土Ce0.0015～0.0300％，且控制Ce/S＝0.7～7.0，其余為Fe和不可避免的雜質，以上各成分含量均為質量百分比；產品最終磁性能為0.35mm厚時，P1.5/50＝2.1～2.6W/kg，B5000/50＝1.68～1.70T；0.50mm厚時，P1.5/50＝2.21～2.54W/kg，B5000/50＝1.70～1.72T。2、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鑄坯加熱溫度9501150°C，加熱時間O.55h。3、根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述熱軋開軋溫度在9501150°C，終軋溫度在8001000°C，熱軋板厚度為2.02.54、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的?；菍彳堜摪逶?001050°C、&氣保護下進行60300s?；缓筮M行酸洗和一次冷軋，冷軋成品厚度為0.340.36腿或者0.470.50mm。5、根據(jù)權利要求1或4所述的方法，所述的退火是將冷軋成品進行退火處理，退火溫度為9001050。C，退火時間為60180s，退火氣氛為H2、N2混和氣體，H2的比例不低于10%;退火后斷電隨爐緩冷至500400°C，然后取出空冷，得到成品晶粒大小在100200um。全文摘要一種加稀土鈰的高牌號無取向電工鋼的制備方法，屬于電工鋼
技術領域：
。采用高Si加稀土Ce的無取向電工鋼鑄坯為熱軋原料，進行熱軋、常化、酸洗、冷軋、退火、涂層，得到最終磁性優(yōu)良的高牌號無取向電工鋼產品；其熱軋原料成分設計要求滿足C≤0.005％，Si2.4～3.3％，Mn0.1～0.6％，Al0.8～1.5％，P≤0.02％，S0.003～0.006％，N≤0.008％，0≤0.015％，稀土Ce0.0015～0.0300％，且控制Ce/S＝0.7～7.0，其余為Fe和不可避免的雜質，以上各成分含量均為質量百分比；其產品最終磁性能為0.35mm厚時，P_1.2/50＝2.1～2.6W/kg，B_5000/50＝1.68～1.70T；0.50mm厚時，P_1.5/50＝2.21～2.54W/kg，B_5000/50＝1.70～1.72T。優(yōu)點在于，生產成本較低。文檔編號C21D8/12GK101358272SQ20081022200公開日2009年2月4日申請日期2008年9月5日優(yōu)先權日2008年9月5日發(fā)明者杰劉,劉東旭,凱彭,王全禮,羅文彬,解清閣申請人:首鋼總公司