專利名稱：雙取向硅鋼的真空退火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料的真空退火工藝，特別涉及硅鋼的真空退火。
背景技術(shù)：
充分發(fā)揮<100>方向高磁感和低鐵損的軟磁特性是獲得高性能取向硅鋼的關(guān)鍵，因此控制取向硅鋼生產(chǎn)技術(shù)以獲得鋒銳的相關(guān)織構(gòu)是硅鋼生產(chǎn)新技術(shù)開發(fā)研究的重要內(nèi)容之一。
與傳統(tǒng)的單取向硅鋼的單一易磁化方向相比，雙取向硅鋼可以在鋼板內(nèi)造成互相垂直的兩個<100>極易磁化方向，從而可使鋼板軟磁性能得到新的本質(zhì)性提高。Waekerle等在IEEE Transactions on Magnetics International Magnetics Conference.INTERMAG′93，Stockholm，part 2，1993 v.29(6)3835-3540.Effect of process on therise of texture in magnetic iron sheet.中提出把純鐵在α相區(qū)作八道次熱軋，每道次間進行750℃退火，隨后作70-80％冷軋和在800～850℃退火，從而獲得了雙取向硅鋼產(chǎn)品。日本金屬學(xué)會志，53(8)，1989，745-752.Mechanism of the(100)
textureevolution from the viewpoint of coincidence boundaries in bcc alloys.中報道，原勢二郎等在研究Fe-3％Si時，先沿?zé)彳埛较蛞?0％壓下率冷軋，再以40％壓下率沿橫向冷軋；經(jīng)脫碳退火和二次再結(jié)晶退火，得到了雙取向硅鋼板。這些方法涉及的加工技術(shù)路線由于反復(fù)軋制退火或反復(fù)轉(zhuǎn)向軋制，使工藝流程過于復(fù)雜，因此，不適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
制備強旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)是獲得兩個互相垂直<100>極易磁化方向雙取向電工硅鋼的另一個重要技術(shù)路線。富田俊郎等人采用常規(guī)軋制和兩次退火的方法研究出強旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)雙取向硅鋼板，文獻T.Tomida，Journal of Materials Engineering andPerformance 53(6)1996 316-322，New process to develop(100)texture in silicon steelsheets.和T.Tomida，T.Tanaka，ISIJ Inter.35(5)，1995，548-556.Development of(100)texture in silicon steel sheets by removal of manganese and decarburization.中分別報道了采用第一次退火選擇真空退火溫度為1000℃左右、900～1050℃的工藝。第一次真空退火的目的在于使表面形成很強的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)，使得該織構(gòu)在隨后的第二次脫碳退火中得以向鋼板中心擴展，在鋼板整體上形成強旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)，進而確保鋼板的雙向軟磁性能。實驗研究表明，富田俊郎等人采用的900～1050℃的真空退火工藝，不能使鋼板表面形成的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)達到最高值，使其使用性能受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了改善硅鋼雙向軟磁性能，在鋼板表面充分形成旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)，提出真空退火工藝及相應(yīng)的溫度和時間的控制參數(shù)，不僅工藝路線簡單，而且能促使相應(yīng)冷軋硅鋼表面形成很強的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)，并導(dǎo)致鋼板最終優(yōu)異的雙向軟磁性能。
本發(fā)明提出的真空退火工藝是將含硅重量百分數(shù)在2.6％至3.2％之間的電工硅鋼真空加熱，加熱溫度在1050℃至1150℃之間，加熱時間在1至8小時。
圖1繪出了含硅量恒為3％時的Fe-C偽二元相圖。硅的存在使鋼的奧氏體區(qū)受到很大壓縮。一般來說含硅3％的硅鋼，其奧氏體區(qū)應(yīng)主要出現(xiàn)在1000-1200℃范圍，且獲得奧氏體最多的溫度在1100℃附近，見圖1。在奧氏體和鐵素體兩相區(qū)加熱升溫時，一部分低溫鐵素體會轉(zhuǎn)變成奧氏體。由于表面能的作用和冷軋織構(gòu)的影響，非旋轉(zhuǎn)立方取向的晶粒會率先轉(zhuǎn)變成奧氏體。為使兩相區(qū)加熱時獲得盡可能單一旋轉(zhuǎn)立方取向的鐵素體，應(yīng)確保真空退火加熱時出現(xiàn)盡可能多的奧氏體。退火保溫過程中鋼板表層會產(chǎn)生一定程度的脫碳和表層奧氏體穩(wěn)定性的降低，并會伴隨剩余的旋轉(zhuǎn)立方取向鐵素體晶粒向奧氏體晶粒區(qū)的生長，使表層旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)明顯增強。
圖2-圖5以取向分布函數(shù)1＝0°截面圖的形式給出了本發(fā)明與采用富田俊郎等人的900～1050℃的真空退火工藝對比的研究結(jié)果。每個截面圖中頂端中間部位為旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)的位置。圖中等密度線密集處，即密度峰值表達了該退火工藝條件下能夠在鋼板表面獲得的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)最高密度值?？梢钥闯?，富田俊郎等人采用的900～1050℃的真空退火工藝不能使硅鋼板表面獲得最高的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)。參照附圖，退火加熱溫度范圍在1050～1150℃時，可使硅鋼板表面獲得最高的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)。


圖1.含硅量恒為3％時的Fe-C偽二元相圖(α鐵素體，γ奧氏體，K碳化物)圖2-圖5.冷軋硅鋼板不同溫度真空退火6小時后的表面織構(gòu)，取向分布函數(shù)1＝0°截面圖，密度水平10，20，30，40，50，60，70，80，90
具體實施例方式針對含硅重量百分比為2.84％的硅鋼冷軋板分別作950℃、1000℃、1050℃和1100℃的真空6小時退火處理，測得硅鋼板表面旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)的密度值分別為隨機分布密度值的15.4倍、29.6倍、66.5倍和95.3倍?？梢娞岣哒婵胀嘶饻囟?，使之超過1050℃可以獲得更強的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)，為最終獲得優(yōu)異的雙向軟磁性能奠定了良好的基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種適用于含硅重量百分數(shù)在2.6％至3.2％之間的雙取向電工硅鋼的真空退火工藝，其特征在于，將其真空加熱，加熱溫度在1050℃至1150℃之間，加熱時間在1至8小時。
全文摘要
一種雙取向硅鋼的真空退火工藝，涉及金屬材料的真空退火。本發(fā)明為了改善硅鋼雙向軟磁性能，在鋼板表面充分形成旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)，提出將含硅重量百分數(shù)在2.6％至3.2％之間的電工硅鋼真空加熱，加熱溫度在1050℃至1150℃之間，加熱時間在1至8小時，不僅工藝路線簡單，而且能促使相應(yīng)冷軋硅鋼表面形成很強的旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)，并導(dǎo)致鋼板最終優(yōu)異的雙向軟磁性能。
文檔編號C21D1/26GK1401793SQ0213110
公開日2003年3月12日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月9日
發(fā)明者毛衛(wèi)民, 吳勇, 余永寧 申請人:北京科技大學(xué)