1.本发明涉及一种高磷高磁感无取向硅钢及生产方法。
背景技术：2.磷元素在无取向硅钢生产中，与硅、铝等合金元素在提升电阻率方面起到同样作用，且在一定范围内显著性更高，在改进产品冲制性能方面也更加良好，相应设计中可较大幅度降低合金成本。但不同的成分设计及工艺条件下，很难发挥磷元素的优势，特别是高磷钢在常规冶金流程生产中的由于磷的晶界偏聚严重，塑性差，难以控制热轧及冷轧断带，使得磷元素相对“有利的优势”在生产中受到很大制约。
技术实现要素：3.为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高磷高磁感无取向硅钢及生产方法，通过微合金元素的设计及应用，不经常化工艺处理，实现提高成材率。
4.为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
5.一种高磷高磁感无取向硅钢及生产方法，该无取向硅钢的化学成分：
6.c≤0.0030％，si：0.15％～1.50％，als：0.10％～0.5％，mn：0.10％～0.50％，p：0.080％～0.25％，s≤0.0020％，n≤0.0020％，ti≤0.0020％，v≤0.0020％，nb≤0.0020％，zr≤0.0020％，as≤0.0020％，sn和或sb：0.03％～0.12％，其余为fe和不可避免的残余元素。
7.c：避免产品磁时效，退火工艺采用不脱碳全氮气保护高效率低成本生产；
8.al：在主体合金减量情况下，保证高磁感中低牌号产品的性能；
9.n、ti、v、nb、zr、as≤0.0020％：高洁净度钢质，保证高磷及微合金设计元素功能的发挥；
10.sn或sb：本发明技术采用的微合金元素，与高磷成份设计在工艺中相匹配，控制磷晶界析出、降低晶界能及表面能，促进有利织构组分提升，最终控制大小合适、晶粒均匀、析出物粗化的磁性能组织。
11.一种高磷高磁感无取向硅钢及生产方法，生产工艺路线是：铁水脱硫－转炉冶炼－rh精炼－连铸－热轧－酸洗－冷轧－连续炉退火－涂层－性能检验－包装，具体包括以下步骤：
12.1)将钢水冶炼至目标成分后采用连铸方式将钢水铸成坯；
13.2)热轧板坯加热炉均热段板坯温度1000～1150℃，终轧温度控制在800～950℃，水雾层流冷却，卷取温度控制在650～750℃，热轧卷堆垛缓冷，控制冷却速度低于50℃/h；
14.整体温度制度设计是促进磷元素基体充分固溶，促进sn在卷取温度范围及冷却控制下于晶界富集，抑制磷偏析及晶界析出；较低的冷却速度能促进二相粒子的粗化聚集，有利于提高成品的电磁性能；
15.3)酸洗后冷轧至成品厚度，冷轧前钢带温度不低于30℃；
16.4)连续退火炉快速加热段温度为950～1150℃，均热段温度为750～920℃，全氮气干气氛保护；根据炉长和主体合金成分设定退火工艺速度120～150m/min，满足晶粒度4～6级，梯度冷却，保证带钢的均热温度至700℃之间，在各炉段内15s以上，600℃以上时控制冷速在100℃/min以下。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、无取向硅钢能够在现有及传统产线生产，不需要对设备进行改造；
19.2、在减少硅、铝、锰合金添加量的情况下，改善铁损提高磁感性能，并提高机械性能，改善了冲片性能；
20.3、在现代普遍采用的钢质洁净度控制下，单一微合金元素添加，降低冶炼难度，缩短精炼时间，降低工序成本；
21.4、改变传统热处理工艺中氢氮保护气体要求及湿气氛脱碳，降低工序成本；
22.5、通过均匀组织及析出物粗化技术控制及磷合金元素的偏析控制，使得高磷产品轧制成材率提升，满足了大批量生产的经营指标要求。
具体实施方式
23.下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
24.实施例1：
25.无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：
26.c：0.0027％，si：0.60％，mn：0.25％，p：0.15％，s：0.0018％，als：0.20％，n：0.0015％，ti：0.0012％，v：0.0014％，nb：0.0012％，as：0.0010％，sn：0.075％，其余为铁和不可避免的杂质元素。
27.生产方法包括下列步骤：
28.a)冶炼及连铸：采用转炉冶炼，rh真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；
29.b)热轧板坯平均温度1110℃，初轧至45mm后进入精轧机组轧制。精轧开轧温度1000℃，终轧温度870℃，卷取温度710℃，热轧板厚2.6mm；热轧卷堆垛缓冷2小时，温度达到640℃；
30.c)酸洗后冷轧至厚度为0.50mm；冷轧前钢带温度50℃；
31.d)冷轧后连续退火快速加热段温度1020℃，均热段800℃，带钢700～800℃(均热温度为800℃)在各炉段内保留15s，全氮保护，工艺速度140m/min连续退火，晶粒组织评级5.5级。
32.对比例1
33.c：0.025％，si：0.85％，mn：030％，p：0.012％，s：0.0020％，als：0.30％，n：0.0015％，其余为铁和不可避免的杂质元素。热轧板坯均温度1130℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制，精轧开轧温度1020℃，终轧温度860℃，卷取温度700℃，热轧板厚2.3mm；冷轧直接轧至0.5mm钢带，成品退火温度1050+900℃，氢氮保护，工艺速度130m/min连续退火，晶粒组织评级5.5级。
[0034][0035]
实施例2：
[0036]
无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：
[0037]
c：0.0025％，si：1.25％，mn：0.30％，p：0.18％，s：0.0011％，als：0.25％，n：0.0018％，ti：0.0010％，v：0.0017％，nb：0.0013％，as：0.0007％，sn：0.105％，其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0038]
生产方法包括下列步骤：
[0039]
a)冶炼及连铸：采用转炉冶炼，rh真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；
[0040]
b)热轧板坯平均温度1000℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制。精轧开轧温度960℃，终轧温度820℃，卷取温度680℃，热轧板厚2.3mm；
[0041]
c)酸洗后冷轧至0.50mm；冷轧前钢带温度60℃；
[0042]
d)冷轧后连续退火快速加热段温度1000℃，均热段860℃，带钢700～860℃在各炉段内保留18s，全氮保护，工艺速度130m/min连续退火，晶粒组织评级4.5级。
[0043]
对比例2
[0044]
c：0.025％，si：1.65％，mn：0.32％，p：0.008％，s：0.0025％，als：0.35％，n：0.0022％，其余为铁和不可避免的杂质元素。热轧板坯均温度1130℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制，精轧开轧温度1020℃，终轧温度860℃，卷取温度700℃，热轧板厚2.5mm；冷轧直接轧至0.5mm钢带，成品退火温度1050+880℃，氢氮保护，工艺速度130m/min连续退火，晶粒组织评级4.0级。
[0045][0046]
实施例3：
[0047]
无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：
[0048]
c：0.0026％，si：1.18％，mn：0.30％，p：0.20％，s：0.0011％，als：0.35％，n：0.0017％，ti：0.0015％，v：0.0018％，nb：0.0015％，as：0.0007％，sb：0.075％，其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0049]
生产方法包括下列步骤：
[0050]
a)冶炼及连铸：采用转炉冶炼，rh真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；
[0051]
b)热轧板坯平均温度1000℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制。精轧开轧温度960℃，终轧温度810℃，卷取温度680℃，热轧板厚2.3mm；
[0052]
c)酸洗后冷轧至0.50mm；冷轧前钢带温度55℃；
[0053]
d)冷轧后连续退火快速加热段温度1050℃，均热段880℃，带钢700～880℃在各炉段内保留16s，全氮保护，工艺速度140m/min连续退火，晶粒组织评级5.0级。
[0054]
对比例3
[0055]
c：0.025％，si：1.55％，mn：0.31％，p：0.008％，s：0.0028％，als：0.25％，n：0.0024％，其余为铁和不可避免的杂质元素。热轧板坯均温度1140℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制，精轧开轧温度1010℃，终轧温度840℃，卷取温度680℃，热轧板厚2.5mm；冷轧直接轧至0.5mm钢带，成品退火温度1050+880℃，氢氮保护，工艺速度130m/min连续退火，晶粒组织评级4.5级。
[0056][0057]
实施例4：
[0058]
无取向硅钢的化学成分按质量百分比为：
[0059]
c：0.0026％，si：1.20％，mn：0.32％，p：0.21％，s：0.0012％，als：0.38％，n：0.0016％，ti：0.0013％，v：0.0019％，nb：0.0018％，as：0.0010％，sn+sb：0.085％，其余为铁和不可避免的杂质元素。
[0060]
生产方法包括下列步骤：
[0061]
a)冶炼及连铸：采用转炉冶炼，rh真空精炼处理，钢水成分按上述要求控制，铸成230mm厚板坯；
[0062]
b)热轧板坯平均温度1020℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制。精轧开轧温度980℃，终轧温度880℃，卷取温度700℃，热轧板厚2.3mm；
[0063]
c)酸洗后冷轧至0.50mm；冷轧前钢带温度50℃；
[0064]
d)冷轧后连续退火快速加热段温度1060℃，均热段880℃，带钢700～880℃在各炉段内保留18s，全氮保护，工艺速度140m/min连续退火，晶粒组织评级5.0级。
[0065]
对比例4
[0066]
c：0.028％，si：1.56％，mn：0.30％，p：0.009％，s：0.0029％，als：0.27％，n：0.0025％，其余为铁和不可避免的杂质元素。热轧板坯均温度1145℃，初轧至40mm后进入精轧机组轧制，精轧开轧温度1015℃，终轧温度860℃，卷取温度690℃，热轧板厚2.5mm；冷轧直接轧至0.5mm钢带，成品退火温度1060+880℃，氢氮保护，工艺速度135m/min连续退火，晶粒组织评级4.5级。
[0067]
技术特征：1.一种高磷高磁感无取向硅钢及生产方法，其特征在于，该无取向硅钢的化学成分：c≤0.0030％，si：0.15％～1.50％，als：0.10％～0.50％，mn：0.10％～0.50％，p：0.080％～0.25％，s≤0.0020％，n≤0.0020％，ti≤0.0020％，v≤0.0020％，nb≤0.0020％，zr≤0.0020％，as≤0.0020％，sn和或sb：0.03％～0.12％，其余为fe和不可避免的残余元素。2.根据权利要求1所述的一种高磷高磁感无取向硅钢及生产方法，其特征在于，生产工艺路线是：铁水脱硫－转炉冶炼－rh精炼－连铸－热轧－酸洗－冷轧－连续炉退火－涂层－性能检验－包装，具体包括以下步骤：1)将钢水冶炼至目标成分后采用连铸方式将钢水铸成坯；2)热轧板坯加热炉均热段板坯温度1000～1150℃，终轧温度控制在800～950℃，水雾层流冷却，卷取温度控制在650～750℃，热轧卷堆垛缓冷，控制冷却速度低于50℃/h；3)酸洗后冷轧至成品厚度，冷轧前钢带温度不低于30℃；4)连续退火炉快速加热段温度为950～1150℃，均热段温度为750～920℃，全氮气干气氛保护；根据炉长和主体合金成分设定退火工艺速度120～150m/min，满足晶粒度4～6级，梯度冷却，保证带钢的均热温度至700℃之间，在各炉段内15s以上，600℃以上时控制冷速在100℃/min以下。
技术总结本发明涉及一种高磷高磁感无取向硅钢及生产方法，该无取向硅钢的化学成分：C≤0.0030％，Si：0.15％～1.50％，Als：0.10％～0.5％，Mn：0.10％～0.50％，P：0.080％～0.25％，S≤0.0020％，N≤0.0020％，Ti≤0.0020％，V≤0.0020％，Nb≤0.0020％，Zr≤0.0020％，As≤0.0020％，Sn和或Sb：0.03％～0.12％，其余为Fe和不可避免的残余元素。本发明的优点是：无取向硅钢能够在现有及传统产线生产，在减少硅、铝、锰合金添加量的情况下，改善铁损提高磁感性能，并提高机械性能，改善冲片性能。片性能。
技术研发人员：高振宇 陈春梅 李亚东 刘文鹏 罗理 李元华 苏皓璐 张仁波 姜福健 周旭
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2022/7/5
