本发明涉及冷轧取向硅钢生产,尤其涉及一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法。
背景技术:
1、取向硅钢是一种高消耗、高投入的特殊钢种,未来生产取向硅钢的趋势是向节能环保的工艺发展。低温板坯加热工艺生产hi-b钢的加热温度为1150~1250℃,所采用的抑制剂为“先天抑制剂+后天抑制剂”。与传统高温方法相比,低温板坯加热工艺具有设备性能要求低、设备维修频率低、等优点,因此能够节约能源、降低成本、提高产量。
2、先天抑制剂法是在冶炼时加入抑制剂形成元素,加热使板坯中粗大的第二相颗粒固溶,并在随后的热轧或常化时再以细小弥散的第二相质点析出,起到抑制剂的作用。后天抑制剂法一般采用渗氮工艺,在脱碳退火后到二次再结晶退火之前形成(al,si)n析出物,渗氮处理的方法没有规定,为了减少生产工艺的复杂性,可以使脱碳退火与渗氮处理同时进行,进行快速渗氮处理。此外,也可以通过向mgo隔离剂中添加crn、mnn等进行渗氮处理。
3、aln作为hi-b钢的主要抑制剂可以在较高温度条件下退火时,仍有较强的抑制作用。在脱碳退火及二次再结晶开始时,aln不仅抑制了初次晶粒的生长,同时促进二次再结晶晶粒发展和使得晶粒优先长大,有着改善二次再结晶织构的作用。aln粒子形状规则包括长方形和密排六方形,一般按尺寸大小将aln分为a、b、c三类,a类尺寸最小,是小于10nm的析出质点,为细针状;b类尺寸大小为20~50nm的细小盘状析出物,起主要的抑制作用;c类尺寸为200~300nm粗大块状的聚集状态,不起抑制作用。
4、本发明提供一种依据低温hi-b钢成分中al、n含量、铸坯加热温度来调整渗氮退火工艺中渗入的n含量的方法,来保证先天和后天氮化物抑制剂总量的稳定性及抑制能力的方法,从而提高低温hi-b钢成品磁性能的等级,以及保证成品磁性能的稳定性。
技术实现思路
1、本发明提供了一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,依据低温hi-b钢成分中al、n含量、铸坯加热温度来调整渗氮退火工艺中渗入的n含量的方法,来保证先天和后天氮化物抑制剂总量的稳定性及抑制能力的方法。
2、为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
3、一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,包括如下工艺过程:冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、渗氮、涂mgo隔离剂、高温退火及检测磁性能,其中:
4、1)热轧:
5、计算aln的固溶温度及铸坯加热温度下aln的固溶量,钢坯加热温度为1199~1229℃,加热时间为120~135min;
6、2)常化:
7、选择奥氏体相含量最多时的温度1050~1150℃作为常化加热温度,保温时间2~4min,之后开始空冷,空冷到890±10℃开始淬入95~100℃水中快冷;
8、3)渗氮:
9、渗氮退火处理和脱碳退火在同一连续炉生产线上进行,依据成分中al、n含量和铸坯加热工艺中能够固溶的先天aln含量,调整渗氮工艺中实际渗入的氮含量,保证先天和后天aln抑制剂总量的恒定,渗氮温度为750~820℃,渗氮时间依据需要渗入的n含量来定,渗氮气氛为干的75%h2+25%n2加4~14%的nh3。
10、进一步的,所述低温hi-b钢中化学成分按重量百分比计为:0.035%≤c≤0.065%、3.00%≤si≤3.40%、0.075%≤mn≤0.095%、0.001%≤s≤0.010%、0.002%≤p≤0.015%、0.022%≤als≤0.032%、0.004%≤n≤0.010%、0.06%≤cu≤0.16%、0.05%≤cr≤0.15%,其余为fe和杂质。
11、进一步的,所述冶炼工艺过程采用转炉冶炼,rh精炼,全程吹氩,转炉炉后终点控制:c≤0.056%;p≤0.010%;s≤0.028%;mn≤0.035%。
12、进一步的,所述连铸工艺过程采用近液相线浇注,过热度为10~30℃,浇注过程中保持恒速,铸坯的拉速控制在0.52~0.92m/min,连铸过程中投入电磁搅拌,连铸后铸坯热送,板坯厚为150~250mm。
13、进一步的,所述热轧工艺过程中粗轧坯厚度为46±4mm,热轧板目标厚度1.60~2.60mm。
14、进一步的,所述冷轧工艺过程采用森吉米尔单机架二十辊可逆轧机轧制5道次,冷轧板厚度0.265~0.275mm。
15、进一步的,所述脱碳退火工艺过程中,脱碳退火温度805~855℃,时间2.5~4.5min,保护气氛为湿的75%h2+25%n2,露点温度35~65℃。
16、进一步的,所述涂mgo隔离剂工艺过程,在渗氮退火后用辊涂法涂敷mgo隔离剂,mgo烘干温度为300~660℃。
17、进一步的,所述高温退火工艺过程采用环形炉进行高温退火,先通入75%n2+25%h2的气体,以45~55℃/h的速度升温到600~720℃,保温4~9小时排出结晶水;再以18~22℃/h的速度升温到910~1100℃发生二次再结晶;升温到980~1050℃形成硅酸镁底层;升温至1200℃后在纯h2气氛中保温6~12小时,以净化基体内的s和n。
18、进一步的,所述检测磁性能工艺过程是在高温退火卷热拉伸平整退火再涂敷绝缘涂层之后进行。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20、1)设计低温hi-b钢的成分,采用渗氮法来增加后天抑制剂的抑制能力,降低铸坯加热温度,大大节约能源;
21、2)依据成分中的al、n含量和铸坯加热温度来调整渗氮量,既保证渗氮后形成充足的氮化物抑制剂,又保证氮化物抑制剂含量的恒定;
22、3)本发明综合考虑成分、铸坯加热工艺和渗氮工艺,不仅提高低温hi-b钢成品磁性能的等级,而且还能保证磁性能稳定。
1.一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,包括如下工艺过程:冶炼、连铸、热轧、常化、冷轧、脱碳退火、渗氮、涂mgo隔离剂、高温退火及检测磁性能,其中:
2.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述低温hi-b钢中化学成分按重量百分比计为:0.035%≤c≤0.065%、3.00%≤si≤3.40%、0.075%≤mn≤0.095%、0.001%≤s≤0.010%、0.002%≤p≤0.015%、0.022%≤als≤0.032%、0.004%≤n≤0.010%、0.06%≤cu≤0.16%、0.05%≤cr≤0.15%,其余为fe和杂质。
3.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述冶炼工艺过程采用转炉冶炼,rh精炼,全程吹氩,转炉炉后终点控制:c≤0.056%;p≤0.010%;s≤0.028%;mn≤0.035%。
4.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述连铸工艺过程采用近液相线浇注,过热度为10~30℃,浇注过程中保持恒速,铸坯的拉速控制在0.52~0.92m/min,连铸过程中投入电磁搅拌,连铸后铸坯热送,板坯厚为150~250mm。
5.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述热轧工艺过程中粗轧坯厚度为46±4mm,热轧板目标厚度1.60~2.60mm。
6.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述冷轧工艺过程采用森吉米尔单机架二十辊可逆轧机轧制5道次,冷轧板厚度0.265~0.275mm。
7.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述脱碳退火工艺过程中,脱碳退火温度805~855℃,时间2.5~4.5min,保护气氛为湿的75%h2+25%n2,露点温度35~65℃。
8.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述涂mgo隔离剂工艺过程,在渗氮退火后用辊涂法涂敷mgo隔离剂,mgo烘干温度为300~660℃。
9.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述高温退火工艺过程采用环形炉进行高温退火,先通入75%n2+25%h2的气体,以45~55℃/h的速度升温到600~720℃,保温4~9小时排出结晶水;再以18~22℃/h的速度升温到910~1100℃发生二次再结晶;升温到980~1050℃形成硅酸镁底层;升温至1200℃后在纯h2气氛中保温6~12小时,以净化基体内的s和n。
10.根据权利要求1所述的一种增强aln抑制能力的低温hi-b钢生产方法,其特征在于,所述检测磁性能工艺过程是在高温退火卷热拉伸平整退火再涂敷绝缘涂层之后进行。