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文章作者:鑫业压瓦机   发布时间:2015-12-02

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    一种高磁感取向硅钢及其制造方法

      发布时间:2018-03-20 06:45

      10申请公布号CN102787276A43申请公布日20121121CN102787276ACN102787276A21申请号申请日20120830C22C38/34200601C21D1/26200601C21D3/04200601C21D8/1220060171申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号72发明人章华兵李国保卢锡江杨勇杰胡卓超沈侃毅高加强吴美洪74专利代理机构上海东信专利商标事务所31228代理人杨丹莉54发明名称一种高磁感取向硅钢及其制造方法57摘要本发明公开了一种高磁感取向硅钢,其各化学元素重量百分含量为C0035~0120,SI29~45,MN005~020,P0005~0050,S0005~0012,ALS0015~0035,N0001~0010,CR005~030,SN0005~0090,V≤00100,TI≤00100,微量元素SB、BI、NI和MO的至少其中之一,且满足SBBINBMO00015~00250,余量为FE和其他不可避免的杂质;且(SB/1218BI/2090NB/929MO/959)/(TI/479V/509)为01~15;本发明还公开了该高磁感取向硅钢的制造方法。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图1页1/2页21一种高磁感取向硅钢,其特征在于,其化学元素重量百分含量为C0035~0120,SI29~45,MN005~020,P0005~0050,S0005~0012,ALS0015~0035,N0001~0010,CR005~030,SN0005~0090,V≤00100,TI≤00100,微量元素SB、BI、NI和MO的至少其中之一,且满足SBBINBMO00015~00250,余量为FE和不可避免的杂质;且(SB/1218BI/2090NB/929MO/959)/(TI/479V/509)的值处于01~15范围内。2如权利要求1所述的高磁感取向硅钢,其初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM,初次再结晶度P≥90。3如权利要求1所述的高磁感取向硅钢的制造方法,其特征在于,包括下列步骤(1)冶炼和浇铸后获得板坯;(2)热轧;(3)常化退火;(4)冷轧;(5)脱碳退火脱碳温度满足TX1,X2=AX1BX2C,其中X1为SBBINBMO的重量百分比含量,单位为PPM,X2为(SBBINBMO)/(VTI)的摩尔分数比,A取值范围为01~10,B取值范围为01~10,C取值范围为800~900℃;脱碳时间为80~160S;(6)渗氮处理;(7)在钢板上进行MGO涂层后进行高温退火;(8)涂敷绝缘涂层以及热拉伸平整退火后得到高磁感取向硅钢。4如权利要求3所述的高磁感取向硅钢的制造方法,其特征在于,控制脱碳温度,以使初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM且初次再结晶度P≥90。5如权利要求3或4所述的高磁感取向硅钢的制造方法,其特征在于,还包括步骤(9)细化磁畴。6如权利要求3或4所述的高磁感取向硅钢的制造方法,其特征在于,所述步骤(2)中,加热温度≤1250℃。7如权利要求3或4所述的高磁感取向硅钢的制造方法,其特征在于,所述步骤(4)中冷轧压下率≥75。8如权利要求3或4所述的高磁感取向硅钢的制造方法,其特征在于,所述步骤(6)中权利要求书CN102787276A2/2页3渗入氮含量50~260PPM。权利要求书CN102787276A1/7页4一种高磁感取向硅钢及其制造方法技术领域0001本发明涉及一种钢板及其制造方法,尤其涉及一种硅钢及其制造方法。背景技术0002传统高磁感取向硅钢的基本化学成分为SI20~45,C003~010,MN003~02,S0005~0050,ALS(酸溶铝)002~005,N0003~0012,有的成分体系还含有CU、MO、SB、B、BI等元素中的一种或多种。0003传统高磁感取向硅钢的制造方法为首先用转炉(或电炉)炼钢,经二次精炼及合金化,连铸成板坯;接着板坯在专用高温加热炉内加热到约1400℃,并保温45MIN以上,使有利夹杂物充分固溶;然后进行热轧,层流冷却后卷取,在热轧板常化过程中硅钢基体内析出细小、弥散的第二相质点,获得有效;再将热轧板冷轧到成品厚度后脱碳退火,把钢板中的C脱到不影响成品磁性能的程度(一般应在30PPM以下),并涂布以MGO为主要成分的退火隔离剂;再次进行高温退火,在高温退火过程中,钢板发生二次再结晶、形成硅酸镁底层并完成净化处理(除去钢中的S、N等对磁性有害的元素),获得取向度高、铁损低的高磁感取向硅钢;最后经过涂布绝缘涂层和拉伸退火,得到商业应用形态的取向硅钢产品。0004传统高磁感取向硅钢制造方法的不足在于为了使充分固溶,加热温度最高需达到1400℃,这是传统加热炉的极限水平。此外,由于加热温度高,烧损大、加热炉需频繁修补,利用率低。同时,能耗高,热轧卷的边裂大,致使冷轧工序生产困难,成材率低,成本也高。0005鉴于存在上述这些问题,在该技术领域内开展了大量降低取向硅钢加热温度的研究。按照板坯加热温度范围来区分,其主要改进路径有两种一种是中温板坯加热工艺,板坯加热温度在12501320℃,采用ALN和CU作为;另一种是低温板坯加热工艺,板坯加热温度在11001250℃,采用渗氮方法导入。0006目前,低温板坯加热工艺发展较快,例如采用在1200℃以下进行板坯加热,最终冷轧采用冷轧压下率大于80,并在脱碳退火过程中采用氨气进行连续渗氮处理,经高温退火获得取向度较高的二次再结晶晶粒。该制造工艺的优点是可以实现较低成本地生产高磁感取向硅钢(HIB),该硅钢的典型磁感B8为188192T。0007低温板坯加热工艺主要来源于脱碳退火后通过渗氮处理,使氮与钢中原有的铝结合,形成细小弥散的(AL,SI)N、(MN,SI)N质点。同时,还来源于板坯中已有的夹杂物,这些夹杂物在炼钢浇铸过程中形成,在板坯加热过程部分固溶并在轧制过程中析出,常化退火调整夹杂物形态,对初次再结晶有着重要影响从而也会影响最终产品的磁性能。当初次晶粒尺寸与抑制力水平匹配时,二次再结晶予以完善,最终产品的磁性能优良。常化过程中析出的氮化物虽然受到板坯中夹杂物形态的影响,但是板坯中夹杂物形态的控制是相当困难的,例如,在浇铸过程中形成粗大的ALN在后续退火中难以固溶,导致初次晶粒尺寸稳定性控制的难度大,稳定获得磁感B8≥193T的高等级HIB产品的概率低。此外,在成品厚度确定的条件下,通常采取的一些进一步降低铁损的措施会导致磁感说明书CN102787276A2/7页5的降低,例如,提高SI含量或激光刻痕等。磁感的降低使得这些降低铁损的方法应用范围受限。另一些提高磁感B8的方法,如在脱碳退火过程中快速加热,则需要新增快速感应加热或通电加热等专用设备,投资成本增加。另外,快速升温会增加成品底层缺陷,尤其是亮点状缺陷的发生率。0008专利公开号为CN1138107A,公开日为1996年12月18日,名称为“高磁通密度低铁损晶粒取向的电磁钢板及其制造方法”的中国专利文献公开了一种电磁钢板,其含有SI25~40WT,AL0005~006WT,并且该钢板的各个晶粒之中,按面积率计,至少95由直径为5~50MM的粗大的二次再结晶晶粒组成,其001轴相对于该钢板的轧制方向在5°以内,而001轴相对于板面垂直方向在5°以内;在这种粗大的二次再结晶晶粒中或者晶界中,存在直径为005~2MM的细小晶粒,其001轴与粗大的二次晶粒的001轴的相对角度在2~30°。0009专利公开号为JP8232020A,公开日为1996年9月10日,名称为“方向性电磁钢片的制造方法”的日本专利文献涉及了一种生产廉价优异磁性的硅钢片的制造方法,其步骤包括特定轧制速度的冷连轧和退火,调节至特定PPM的总氮含量,然后完成退火。该钢片的重量百分配比为C0001~009,硅2~45,酸溶铝001~008,N000010004,独立或总数S和(或)硒0008~006,铜001~1,锰001~05,少量的BI、P、SN、PB、B、V、铌等,余量为FE和其他不可避免的杂质。冷轧硅钢的冷连轧率为75~95,退火温度为800~1000℃,退火时间为1300秒,总氮含量为50~1000PPM。0010专利公开号为JP4337029A,公开日为1992年11月25日,名称为“一种方向性电磁钢板的一次再结晶烧结方法”的日本专利文献公开了方向性电磁钢板的制造方法,其主要涉及渗氮法取向硅钢初次晶粒尺寸控制方法及提出根据ALS、N与SI调整脱碳温度的方法。发明内容0011本发明的目的在于提供一种高磁感取向硅钢及其制造方法,其在不新增设备的前提下,通过对钢种成分的设计及对脱碳退火工艺的控制,获得磁性能更优异的取向硅钢产品,其磁感较普通取向硅钢有明显的提高,典型磁感B8>193T。0012为了实现上述发明目的,本发明提供了一种高磁感取向硅钢,其化学元素重量百分含量为C0035~0120,SI29~45,MN005~020,P0005~0050,S0005~0012,ALS0015~0035,N0001~0010,CR005~030,SN0005~0090,V≤00100,TI≤00100,微量元素SB、BI、NI和MO的至少其中之一,且满足SBBINBMO00015~00250,余量为FE和不可避免的杂质;且(SB/1218BI/2090NB/929MO/959)/(TI/479V/509)的值,即(SBBINBMO)/(VTI)的摩尔分数比,处于01~15范围内。0013进一步地,本发明所述的高磁感取向硅钢,其初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM,初次再结晶度P≥90。0014在本技术方案中,发明人通过添加微量元素SB、BI、NB或MO,并控制杂质元素V、TI的含量,优先形成微量元素的碳、氮化合物,板坯中以TIN、TIC或VN为核心的MNSALN复合夹杂物数量大为减少。由于这些复合夹杂物尺寸粗大,在板坯加热及后续退火过程中不能说明书CN102787276A3/7页6完全固溶,抑制效果差,而随着(SBBINBMO)含量之和及(SBBINBMO)/(VTI)的摩尔分数比的增加,一方面微量元素及其形成的碳、氮化合物可作为辅助,起到增强抑制力的效果,另一方面,由于MNSALN复合夹杂物数量的减少,细小弥散ALN数量的增加,这既增强了二次再结晶的抑制力水平,也有利于初次晶粒细小均匀、初次再结晶程度高,有利于二次再结晶的完善,因此成品钢板的磁感明显提高。0015相应地,本发明还提供了上述高磁感取向硅钢的制造方法,其包括如下步骤0016(1)冶炼和浇铸后获得板坯;0017(2)热轧;0018(3)常化退火;0019(4)冷轧;0020(5)脱碳退火脱碳温度满足TX1,X2=AX1BX2C,其中X1为SBBINBMO的重量百分比含量,单位为PPM,X2为(SBBINBMO)/(VTI)的摩尔分数比,单位为1,A取值范围为01~10,B取值范围为01~10,C取值范围为800~900℃,其表示不添加微量元素时的脱碳温度;脱碳时间为80~160S;0021(6)渗氮处理;0022(7)在钢板上进行MGO涂层后进行高温退火;0023(8)涂敷绝缘涂层以及热拉伸平整退火后得到高磁感取向硅钢。0024进一步地,本发明所述的高磁感取向硅钢的制造方法将脱碳退火温度控制为以使初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM且初次再结晶度P≥90。0025进一步地,本发明所述的高磁感取向硅钢的制造方法还包括步骤(9)细化磁畴,以获得铁损要求更低的产品。细化磁畴可以采用激光刻痕的方法,经激光刻痕后,高磁感取向硅钢的磁性能更为优异。0026进一步地,本发明所述的高磁感取向硅钢的制造方法的步骤(2)中,加热温度≤1250℃。0027进一步地,本发明所述的高磁感取向硅钢的制造方法的步骤(4)中冷轧压下率≥75。0028更进一步地,本发明所述的高磁感取向硅钢的制造方法的步骤(6)中渗入氮含量50~260PPM。0029本发明所述的高磁感取向硅钢的制造方法,关键在于控制脱碳温度,适宜的脱碳温度的设定需要实现两个目的一是使初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM,二是使初次再结晶的再结晶度P≥90,其中初次再结晶度P的定义为脱碳退火后带钢发生初次再结晶的比例。当初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM且再结晶度P≥90时,带钢的磁性能更加优异。为了使初次晶粒尺寸与再结晶度都能满足上述要求范围,脱碳温度需要根据板坯中微量元素含量及其比例进行设定,并满足函数关系式TX1,X2=AX1BX2C。在本技术方案中,初次晶粒尺寸Φ和初次再结晶度P是可以采用本领域内的常规测量手段测得的,例如初次再结晶度P可以采用电子背散射衍射(EBSD)测得。0030另外,由上述脱碳温度的函数关系式可以看出,添加微量元素SB、BI、NB或MO后的脱碳温度较不添加这些元素成分体系的脱碳温度高。这是因为在钢板中的MNSALN复合夹杂物数量的减少,而细小弥散ALN数量的增加,增强了初次再结晶的抑制效果,因此需要适说明书CN102787276A4/7页7当增加脱碳温度。0031本发明所述的高磁感取向硅钢,相比普通的高磁感取向硅钢,其初次再结晶度高,初次晶粒尺寸更为细小、均匀,二次再结晶晶粒更为粗大,在铁损不降低或略有降低的情况下,其磁感显著提高,产品磁性能稳定。0032本发明所述的高磁感取向硅钢的制造方法,通过在炼钢过程中添加微量元素并控制相应杂质元素的含量,并配合后续脱碳退火工艺的调整,使初次晶粒尺寸≤30ΜM且初次再结晶的再结晶度≥90,既可使微量元素及其形成的碳、氮化合物作为辅助,又可使板坯中MNSALN复合夹杂物数量减少,细小弥散ALN数量增加,有利于初次晶粒细小均匀且初次再结晶度高,有利于成品磁感提高,从而获得一种具有优异磁性能的取向硅钢。附图说明0033图1显示了高磁感取向硅钢的初次晶粒尺寸、再结晶度与磁感的关系。具体实施方式0034图1显示了本技术方案中高磁感取向硅钢的初次晶粒尺寸、再结晶度与磁感的关系,从图1可以看出,对于本技术方案来说,当初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM且初次再结晶度P≥90时,带钢的磁感B8>193T。0035下面结合具体实施例和比较例对于本发明所述的技术方案做进一步的说明和解释。0036按照下列步骤制造本发明所述的高磁感取向硅钢0037(1)按照如表1所示的成分配比进行冶炼,浇铸后得到板坯;0038(2)将板坯于1150℃加热后热轧至厚度为23MM的热轧板;0039(3)常化退火;0040(4)冷轧到成品厚度030MM;0041(5)脱碳温度满足函数关系式T=021X1016X2831,脱碳时间为80~160S,使钢板中C含量降到30PPM以下;0042(6)渗氮处理渗入N含量100160PPM;0043(7)在钢板上进行MGO涂层后在气氛为100H2、温度为1200℃的条件下进行20小时的高温退火;0044(8)开卷后涂敷绝缘涂层以及热拉伸平整退火后得到高磁感取向硅钢。0045上述脱碳温度函数关系式是通过选取冷轧到成品厚度且经过25H高温退火的钢材进行不同成分、不同脱碳温度的试验组合,测定脱碳钢板的初次晶粒尺寸Φ与初次再结晶度P,选择符合初次晶粒尺寸Φ≤30ΜM且初次再结晶度P≥90的钢卷进行统计分析(X1、X2值相同时,优选P/Φ值较大的钢卷进行统计分析),采用线性拟合法得到脱碳温度与X1、X2间的函数关系式的A、B与C。参与拟合的数据如表2所示。0046表1说明书CN102787276A5/7页800470048(序号111为实施例,序号1217为比较例)0049表2说明书CN102787276A6/7页900500051注○表示满足要求;表示不满足要求。0052表3显示了实施例112和比较例1417的脱碳温度、再结晶度、初次晶粒尺寸、磁感B8与铁损P17/50。0053表30054说明书CN102787276A7/7页1000550056由表1和表3可见,采用本发明所述的技术方案的,尤其是微量元素含量及其比例满足本发明的成分设计要求,脱碳温度、初次晶粒尺寸和再结晶度满足要求的钢卷,其磁性能普遍很好,磁感B8都大于193T。0057为了进一步说明细化磁畴步骤对取向硅钢铁损性能的影响,发明人还按常规低温取向硅钢成分,添加SB、BI、NB或MO元素,并控制V、TI含量00020,通过采用合适的脱碳温度获得023MM厚度取向硅钢产品,经激光刻痕处理后得到若干产品,其磁性能见表4。0058表400590060由表4可知,由于最终产品晶粒粗大,序号17的产品经激光刻痕后,铁损改善效果非常明显,刻痕后产品综合磁性能较序号811的产品明显优异。0061要注意的是,以上列举的仅为本发明的具体实施例,显然本发明不限于以上实施例,随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应属于本发明的保护范围。说明书CN102787276A101/1页11图1说明书附图CN102787276A11

      当包括从粗加工过程到精加工过程的加工过程的模型加工沿闭合加工路径在同一个工件上执行时,按照加工过程的重复次数将闭合加工路径的长度平均划分所得到的每个点被定义为接近点,使得每个加工过程的接近点各不相同。这样可以避免接近点集中在同一个点上,从而防止在接近点形成凹痕。

      30,以及控制单元50,其进一步包括数字控制设备或类似设备,用于控制该线(由ROM或RAM组成),显示器53,

      器(CPU)10,它通过总线,硬盘驱动器(HDD)16,软(已注册的商标)盘驱动器(FDD)17和光盘

      ; var curtotalpage = defaultShowPage; function showmorepage() { var from = curtotalpage+1; var leftcount = ((mtp - curtotalpage)defaultshowpage?mtp:(curtotalpage+defaultshowpage)); viewer._pagecount = leftcount; for (var i = from; i=leftcount; i++) { viewer._addpage(i); curtotalpage+=1; } leftfilecount = mtp - (curtotalpage); viewer._dfsp=curtotalpage; if(from=0) { $(#ftip).text(最后一页预览完了!喜欢就下载吧,查找使用更方便); $(#ntip2).hide(); $(#ntip).hide(); } var st = ($(this).scrolltop()); $(this).scrolltop(st +1); $(#spanpage).text(fcount-curtotalpage); } function showmoretopage(to) { var from = curtotalpage+1; var leftcount = ((mtp - curtotalpage)leftcount)leftcount=to; Viewer._pageCount = leftcount; for (var i = from; i560) height = 560; height = (false == true ? 570 : height); var scorename = 金币; var params = {};

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