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1、取向硅钢简介22:33 2011-5-5上 1380C1380C1370C136010C3.54h下 1370C1370C1360C加热温度如果过低，在炉时间短 MnS、AlN 则不能充分固溶。加 热温度过高，在炉时间过长则铸坯表面熔化造成炉渣很厚需停炉清渣 影响产量和炉子寿命，而且由于晶粒粗大，成品出现线晶使磁性降低。2.2.4.3高温轧制工艺 高温轧制工艺的作用不仅要获得需要的板厚和板形，还要在热轧 过程中能析出均匀细小的MnS质点，尽量少析出AIN。GO钢MnS在1160C时析出速度最快，析出的最低温度为950C， 故 GO 钢在粗轧时采取大压下量高速轧制，确保进精轧机前切头处温 度为
2、1160C10C,若高于1160C应停留一段时间再进入精轧机,若低于 1160C10C则应提高在精轧机的轧制速度，确保终轧温度在 960C20C，GO 钢在热连轧过程中要进行喷水冷却，喷水量应按终 轧温度为96020C控制，钢带在出精轧机后在辊道上进行层流冷却。HiB钢由于含Mn、S比GO钢高，故MnS开始析出的温度也 高，约在1200C析出MnS,但这时AlN析出量很少，为了确保进精 轧时铸坯温度比GO钢高，带头大于1190C,尾大于1140C, Hi B钢加热温度比GO钢更高，粗轧时时间要短，即采用高速大压下量轧 制。HiB在热轧时很重要的一点是要控制AlN在高温尽量少析出， 所以钢带在精
3、轧机内通过的时间要短，为此精轧要采取高速轧制，喷 水量要大，以便提高钢带冷却速度，将终轧温度控制在 97020C， 热轧后钢带在辊道进行层流冷却。2.2.4.4低温卷取工艺GO钢卷取温度为57020弋，如此低的卷取温度的作用是使 Fe3C 以细小弥散的质点析出，使之能起到阻止冷轧退火后初次再结晶 晶粒长大、促进二次再结晶的作用。HiB的卷取温度比GO钢还低，其目的和作用除同于GO钢外， 另一个原因是HiB钢含Al较高，为防止因卷取温度高Al氧化后难 以酸洗而考虑的。2.2.4.5 HiB钢热轧卷常化处理HiB钢在热轧卷取后550C300C析出的细小AIN是不稳定 的,起不到抑制初次再结晶晶粒长
4、大和促进二次再结晶发展的作用，故 HiB 钢热轧卷常化处理的目的在于通过常化处理加热使热轧卷取后 析出的细小不稳定的AIN重新固溶，然后通过急冷效应使AIN重新析 出来，其质点尺寸为3001000A0,这种形态的AIN较稳定，能够强 烈地阻止初次晶粒长大。常化处理工艺主要是控制好以下二点：（a ）常化温度采用二段式常化制度，即在11001120C保温 2min左右在炉内以5C冷却到920940C后保温23min后再喷水 冷却。（b ）根据钢中Als含量决定冷却速度，含Als低者冷却速度要 大，使AIN析出量多，含Als量高者冷却速度应小，防止AIN过量析 出。冷却速度是通过控制喷水量及喷水时间
5、来实现的。2.2.5 HiB钢冷轧工序HiB钢采用一次冷轧法。HiB钢一次轧制法的作用是一次采取大压下率可使HiB钢脱 碳退火在初次再结晶基体中形成的（110）001二次晶核的位向更 准确，从而使成品的取向度提高，磁感应强度提高。HiB钢一次轧制法的一次总压下率控制在8486%为好。现在 HiB 钢一次轧制法中也引入了时效轧制（高温轧制）新技 术。时效轧制工艺是采用粗面工作辊、大压下、闭油、高速轧制，通 过轧制时产生的变形热将钢板温度提高到100300C,达到提高磁性、 提高塑性、减少断带、提高成材率和产量的目的。2.2.6 GO钢冷轧工序GO钢采用二次轧制法。GO钢二次冷轧法中关键在第二次冷
6、轧，第二次冷轧的压下率如图 3 所示。控制到 55磁性最好，第一次冷轧的作用在于保证第二次冷 轧压下率达到55%。GO钢为什么不能象HiB钢那样采用一次轧制法呢？这是因一次轧制总压下率越大，则脱碳退火时更容易 再结晶，再结晶粒更易长大，为此需要大量的抑制剂抑制初次再结晶 晶粒长大，而GO钢中抑制剂仅有MnS。没有HiB中抑制剂多，如 果GO钢也采取一次冷轧法，GO钢脱碳退火初次晶粒大使二次再结晶 难以完善，从而恶化磁性，故GO钢只能采用二次冷轧法。图4:GO 钢二次冷轧压下率对磁感B10的影响含3%左右的取向硅钢的塑性一脆性转变点为4050弋，为了防 止冷轧断带，冷轧前钢卷温度应在50弋以上，
7、因此应控制酸洗钢卷卷 取温度大于50弋，酸洗后立即轧制，不能及时轧制者钢卷应放在保温 台上通蒸汽加热并覆盖棉被保温。2.2.7 GO钢中间退火工序由于 GO 钢采用二次冷轧法生产，所以在两次冷轧之间要进行一 次中间退火。GO钢中间退火的作用除了进行再结晶，消除冷加工硬化，便于二 次冷轧的作用外，还要为得到所需要的磁性作准备，即 GO 钢在中间 退火时要使固溶的 MnS 继续析出，要脱掉一部分碳后，钢中保留约 250ppm的碳量（范围为150400ppm ），其目的是增加第二次轧制 时的应变能。使下一步脱碳退火后的初次再结晶晶粒细小均匀。GO钢中间退火温度约为860900弋，温度低再结晶不完善，
8、温 度高再结晶晶粒粗大影响二次再结晶的发展。 GO 钢中间退火采取 NOF明火焰快速加热，这是为了得到均匀细小的初次晶粒。GO钢中间退火钢带进炉出炉的时间根据板厚不同约为2.54min。GO钢中间退火时保护气体为H2 : 1520%, N2 : 8085%。D.poC为30弋3,其D.poC值可根据脱碳后碳含量目标值为 25ppm 进行调整。2.2.8取向硅钢脱碳退火及MgO涂层工序2.2.8.1 取向硅钢脱碳退火GO钢、HiB钢脱碳退火的作用为：（1）将钢中含碳量脱到 31ppm 以下,不但消除了磁时效，而且确 保高温退火时不产生奥氏体，使在单一的a相（铁素体相）区发展 （110）001织构
9、的二次再结晶晶粒。（ 2 ）完成初次再结晶，使钢基体中获得多量的具有（ 110） 001位向的初次再结晶晶粒。（3 ）在钢表面形成厚度为25的致密Si02薄膜，为形成硅酸 镁玻璃质底层作准备，脱碳退火工艺分两阶段进行，前一个阶段为脱 碳，D.PC稍高约为40C42C左右，形成Si02薄膜，后一个阶段 D.PC要低以便形成厚度均匀致密的Si02薄膜。脱碳退火温度约在850C左右，在炉时间为2.5-4 min , HiB钢 因原始含碳量高，无中间退火进行部分脱碳。所以 HiB 钢在脱碳退 火工序在炉时间要长一些，确保碳脱到规定值。现在又新发展了两段式的取向硅钢脱碳退火工艺，简称串列式炉 退火，即前
10、段为脱碳退火段，后段为高温退火段，温度为890-950 C ， 保护气为干气。2.2.8.2 取向硅钢 Mg0 涂层工艺（1）Mg0 涂层目的 防止高温紧卷退火时钢带间粘结，起隔离层作用。 MgO和钢带表面产生的Si02膜反应形成硅酸镁Mg2SiO4玻 璃质底层，具有高的绝缘电阻。 在高温退火时MgO能促进脱S（2 ）对MgO原料质量的要求 MgO颗粒度在3以下的要达到70%, 10的要达到27%左 右，堆积比重应达到0.200.25克/cm3。 MgO中的应小于0.02%,否则高温退火与水作用产生腐蚀性气 体对钢带进行腐蚀，破坏底层形成。 MgO中CaO应小于0.5%,否则因CaO含量高，对
11、钢带发生 增碳作用而恶化磁性，同时使MgO水化率增加。 硼含量：0.030.10% 灼减量：0.6 1.5%(3) 对MgO涂液配制过程的要求 MgO涂液必须采用纯水配制，不能含氯离子，其电阻值应达到 5x105 以上，含量0.5ppm。 涂液温度高，放置时间长 MgO中Mg(OH)2增加，Mg (OH)2中有化合水，这种化合水在MgO涂层烘干炉中，不能烘干，如果带入高温退火炉，造成钢带氧化，底层形成不良，为此应控制 MgO涂液含水率不超过3%,在此应控制MgO涂液的温度不超过5弋, 存放时间:夏季8h，冬季12h。使之降低MgO的水化率。如果 MgO涂液温度12弋及含水率4%时，涂液应作报废
12、处理。(4) 涂液配制 MgO与纯水比例控制1:710,在使用之前0.5h加入MgO , 不停地搅拌。 添加少量的TiO2及硼的化合物，前者是因为TiO2能抑制Al对 SiO2膜的破坏。TiO2加入量约为37.5%根据钢中含铝量增加而增加。加硼的作 用在于细化二次再结晶晶粒,从而降低铁损。详细配液成分见附表3表3 MgO涂液配方GOH2O MgO TiO21260L 160kg 4.8kgHi-B1260L 160kg 8.0kg 涂液粘度控制在10.511秒，粘度太低涂敷量难以达到，粘度 太高出现条纹状缺陷。(5) MgO涂层质量要求 边部(W和D)侧MgO涂敷量目标值为6.5 g/m2，范
13、围5.5 7.5 g/m2，太低时因无足量的MgO与SiO2反应，生存的硅酸镁底层 薄，太高时带进高温退火炉中的化合水过多，容易使钢带氧化而影响 底层质量。 钢带中间部分MgO涂敷量目标值为6.0 g/m2，范围5.06.0 g/m2，涂辊辊型：上辊：下辊：硬度：5864Hs2 . 2 .9取向硅钢高温退火工序2.2.9.1取向硅钢高温退火的作用( a )进行二次再结晶，钢中的( 110 ) 001位向的晶粒发生 异常长大吞食其它位向的晶粒，使钢具有单一的(110)001位向 的二次再晶组织。(b )升温过程中，MgO与SiO2反应生成Mg2SiO4为主的玻璃 质底层，使之提高取向硅钢片的层间
14、电阻性能。(c )净化钢质。在二次再结晶完成后，MnS、AIN作为抑制剂的 使命已完成。S、N继续留在钢内将恶化硅钢磁性，为此应在高温退火 阶段进行脱氮和脱硫，否则留在钢中将阻碍磁畴壁移动，使磁化能力 降低。2.2.9.2高温退火工艺(1)GO钢高温退火工艺曲线(罩式炉)如图5所示(2 ) Hi-B钢高温退火工艺曲线(罩式炉)(3)注意事项： Hi-B钢涂层后在72h内装炉，GO钢涂层后在96h内装炉； 温度控制：加热时以外罩温度为准，冷却时以炉台温度为准； 一次均热即低保温时间和MgO含水率及装炉后从送电到一次均 热的时间有关，如表4所示：表4影响一次均热时间的因素1.4% 1.5 2.5%
15、 2.64.0% 4.0%3.0h 10h 11h 13h21h3.15.0h8h9h1119h5.17.0h6h8h9h17h7.1h5h7h8h15h取向硅钢高温退火大致分为5个阶段： 第一阶段：排除 MgO 中的化合水。因为 MgO 涂层含有部分Mg(OH)2，将化合水带进了钢卷内，Mg(OH)2在400弋开始分解， 由于去掉化合水需要较长时间，因此要安排在600弋(HiB钢为650弋) 进行低温保温使水份充分排出，如果低保温温度定得高，那么排除的 水份易使钢带氧化。在低保温阶段后期要经常测露点，只有当露点降 到0C后，才能说明水份基本排净，可以升温。如果露点高就升温将 导致底层中含FeO多，使底层质量不好。在向600C升温过程中，温 度升到520C时，应将保护气由N2变换为H2 + N2混合气(Ax气体， 即H275%、N225%)这也是因为这时排除的水份较多了。需通入H2 防止钢带氧化。第二阶段：发展二次再结晶阶段。GO钢在950弋980弋在较短 的时间内约1020分钟就可完成二次再结晶
