一種接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度50～90mm的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加熱爐加熱；薄板坯再經(jīng)熱軋制熱軋板；熱軋板經(jīng)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品；該接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，通過(guò)控制鋼的成分，采用合適的制造工藝，制造電工鋼成品鐵損P1.5/50≤4.5W/Kg，磁感B5000≥1.69T，維氏硬度HV1≥135；其獲得的無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品磁性能、機(jī)械性能優(yōu)良；且其采用了薄板坯連鑄連軋工藝，電工鋼的生產(chǎn)成本低；下游用戶采用本發(fā)明的電工鋼制成接觸器鐵芯后，經(jīng)驗(yàn)證，接觸器機(jī)械壽命可達(dá)到1000萬(wàn)次以上，接觸器的使用壽命大大延長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)取向電工鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是涉及一種接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]接觸器是指工業(yè)用電中利用線圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的目的的電器元件。接觸器由電磁系統(tǒng)(鐵芯、靜鐵芯、電磁線圈)、觸頭系統(tǒng)(常開觸頭和常閉觸頭)和滅弧裝置組成。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電后，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，使靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原。
[0003]接觸器的鐵芯采用冷軋無(wú)取向電工鋼制造，這種鐵芯不僅要求電工鋼具有良好的磁性能，還要求電工鋼具有合適的機(jī)械性能和硬度。
[0004]目前接觸器生產(chǎn)廠家所廣泛使用的鐵芯材料是含Si量在1.40~1.55%的電工鋼，這種電工鋼制成的接觸器，機(jī)械壽命僅500~1000萬(wàn)次。為提升接觸器產(chǎn)品的性能及降低生產(chǎn)成本，業(yè)內(nèi)迫切需求適合接觸器制造的專用電工鋼產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種磁性能、機(jī)械性能優(yōu)良，使用壽命長(zhǎng)的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]該接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度50~90mm的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加熱爐加熱，加熱爐溫度控制在1000~1200°C,加熱時(shí)間為0.5~4h ;薄板還再經(jīng)熱軋制成2.0~2.5mm厚度的熱軋板；熱軋板經(jīng)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品。
[0008]作為優(yōu)選方案一，薄板坯的化學(xué)成分重量百分比:C ( 0.01,1.1 ≤ Si ≤ 1.4,
0.1 ≤ Mn ≤ 0.4,0.10 ≤ P ≤ 0.20,0.1 ≤ Als ≤ 0.4, S ≤ 0.ΟΙ,Τ? ( 0.00,8,Zr ( 0.008，
其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0009]作為優(yōu)選方案二，薄板坯的化學(xué)成分重量百分比:C:0.0040, Si:1.35，Mn:0.25，P:0.15，Als:0.30，S:0.0030，T1:0.0025，Zr:0.0030，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0010]作為優(yōu)選方案三，薄板坯的化學(xué)成分重量百分比:C:0.0025，Si:1.40，Mn:0.35，P:0.18，Als:0.25，S:0.0040，T1:0.0040，Zr:0.0020，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0011]薄板坯熱軋的終軋溫度在820~920°C，卷取溫度在580~720°C。
[0012]冷軋壓下率控制在75~80%。
[0013]退火在連續(xù)退火爐中進(jìn)行，退火溫度為700~900°C，保溫時(shí)間為I~4min，爐內(nèi)露點(diǎn)控制在10~40°C
[0014]所述電工鋼帶成品的鐵損P1.5/50 ( 4.5ff/Kg,磁感B.≤1.69T，維氏硬度HV1 ≤ 135。
[0015]薄板坯各化學(xué)成分的作用如下；
[0016]C:鋼中的C含量控制在≤0.01%，C是強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素，引起鐵損增加和磁時(shí)效，超過(guò)0.01%將給連續(xù)退火的脫碳帶來(lái)嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。
[0017]S1:1.1%≤Si ( 1.4%，Si是增加電阻元素，是電工鋼最重要的合金元素，超過(guò)
1.4%將使電工鋼磁感降低，難以滿足B.≤1.69T的要求；若Si含量小于1.1%，則鐵損Pl5750將難以滿足≤4.5ff/Kg的要求。
[0018]Mn:0.1%≤Mn≤0.4%，Mn不但能夠提高鋼帶的電阻率，降低鐵損之作用，而且Mn還改善鋼帶的冷軋性能，均勻成品鋼帶的組織。若Mn低于0.1%,電工鋼的磁性能不良,若Mn高于0.4%，電工鋼的冶煉成本增加，經(jīng)濟(jì)性不佳。
[0019]P:0.10%≤P≤0.20%, P對(duì)無(wú)取向電工鋼鋼帶的脆化作用較大，隨著Si+Al含量的升高，這種脆化作用更強(qiáng)；P含量低于0.1%，鋼板的加工性不良，硬度HV1 ( 130，但若P含量超過(guò)0.2%反而使鋼板冷加工性劣化。
[0020]Al:0.1% ^ Als ( 0.4%，Al是增加電阻元素，是電工鋼最重要的合金元素之一，若低于0.1%，電工鋼的磁性能不良，而超過(guò)0.4%，電工鋼的冶煉成本增加，且鋼板加工性劣化，磁感降低。
[0021]S:0.01%以下，超過(guò)0.01%將使MnS等S化物析出量大大增加，強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大，鐵損劣化。
[0022]T1、Zr:均小于0.008%, T1、Zr對(duì)無(wú)取向電工鋼的電磁性能影響很大，強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大，尤其大幅度提高鐵損，原則上鋼中T1、Zr含量越低越好，但從煉鋼成本和可操作性的角度，鋼中的T1、Zr含量應(yīng)控制在0.008%以下。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明采用薄板坯連鑄連軋工藝，鑄坯不經(jīng)冷卻而直接均熱后熱軋，生產(chǎn)節(jié)奏緊湊、節(jié)約熱能，生產(chǎn)成本較低；在熱軋的終軋溫度與卷取溫度工藝參數(shù)范圍內(nèi)生產(chǎn)的熱軋板，晶粒均勻，沒有帶狀組織，從而保證了成品板的表面質(zhì)量良好，為后續(xù)退火工藝獲得磁性能優(yōu)異的電工鋼打下了基礎(chǔ)。連續(xù)退火過(guò)程中的露點(diǎn)控制在10~40°C，可使鋼種的碳脫至0.0025%以下，從而使成品鋼帶沒有磁時(shí)效，保證了磁性能的穩(wěn)定性。
[0024]該接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，制造的0.5mm電工鋼成品鐵損Pl5750^ 4.5W/Kg，磁感B5qqq≤1.69T，維氏硬度HV1≤135 ;其獲得的無(wú)取向電工鋼產(chǎn)品磁性能、機(jī)械性能優(yōu)良；且其采用了薄板坯連鑄連軋工藝，電工鋼的生產(chǎn)成本低；下游用戶采用本發(fā)明的電工鋼制成接觸器鐵芯后，經(jīng)驗(yàn)證，接觸器機(jī)械壽命可達(dá)到1000萬(wàn)次以上，接觸器的使用壽命大大延長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過(guò)對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例1
[0027]該接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼及其制造方法，轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度70_的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加熱爐加熱，加熱爐溫度為1130°C，加熱時(shí)間為
2.5h ;薄板坯再經(jīng)熱軋制成2.0mm厚度的熱軋板；熱軋板經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品。
[0028]薄板坯的化學(xué)成分重量百分比為C:0.0040，S1:1.35，Mn:0.25，P:0.15，Als:
0.30，S:0.0030，T1:0.0025，Zr:0.0030，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；熱軋的終軋溫度為910°C，卷取溫度為720°C ;退火溫度為850°C，保溫時(shí)間2min，爐內(nèi)露點(diǎn)為40°C。
[0029]經(jīng)上述工藝制成的電工鋼成品的鐵損P1^5tl為3.9W/Kg，磁感B5_為1.71T，維氏硬度HV1為150。
[0030]實(shí)施例2
[0031]該接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼及其制造方法，轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度90_的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加熱爐加熱，加熱爐溫度為1200°C，加熱時(shí)間為
1.5h ;薄板坯再經(jīng)熱軋制成2.5mm厚度的熱軋板；熱軋板經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品。
[0032]薄板坯的化學(xué)成分重量百分比為C:0.0025，S1:1.40，Mn:0.35，P:0.18，Als:0.25，S:0.0040，T1:0.0040，Zr:0.0020，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；熱軋的終軋溫度為860，°C卷取溫度為600 ； °C退火溫度為800，1:保溫時(shí)間3min，爐內(nèi)露點(diǎn)為10。V
[0033]經(jīng)上述工藝制成的電工鋼成品的鐵損P1^5tl為3.6W/Kg，磁感B5_為1.70T，維氏硬度HV1為155。
[0034]實(shí)施例3
[0035]該接觸器用冷軋無(wú)取 向電工鋼及其制造方法，轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度50_的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加熱爐加熱，加熱爐溫度為1160°C，加熱時(shí)間為3h ；薄板坯再經(jīng)熱軋制成2.2mm厚度的熱軋板；熱軋板經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品。
[0036]薄板坯的化學(xué)成分重量百分比為C:0.0050，S1:1.25，Mn:0.25，P:0.20，Als:0.32，S:0.0060，T1:0.0060，Zr:0.0040，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；熱軋的終軋溫度為890，°C卷取溫度為690 ； °C退火溫度為810，1:保溫時(shí)間2.5min，爐內(nèi)露點(diǎn)為30°C。
[0037]經(jīng)上述工藝制成的電工鋼成品的鐵損P1^5tl為4.lW/Kg，磁感B5_為1.69T，維氏硬度HV1為148。
[0038]實(shí)施例4
[0039]該接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼及其制造方法，轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度80mm的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加熱爐加熱，加熱爐溫度為1050°C，加熱時(shí)間為
3.5h ;薄板坯再經(jīng)熱軋制成2.3mm厚度的熱軋板；熱軋板經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品。
[0040]薄板坯的化學(xué)成分重量百分比為C:0.0090，S1:1.15，Mn:0.40，P:0.10，Als:
0.35，S:0.0080，T1:0.0080，Zr:0.0035，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；熱軋的終軋溫度為900，°C卷取溫度為580°C ;退火溫度為790°C，保溫時(shí)間2.5min，爐內(nèi)露點(diǎn)為15°C。
[0041]經(jīng)上述工藝制成的電工鋼成品的鐵損Pum為4.4W/Kg，磁感B5_為1.71T，維氏硬度HV1為142。
[0042]實(shí)施例5
[0043]該接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼及其制造方法，轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度75_的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加 熱爐加熱，加熱爐溫度為1100°c，加熱時(shí)間為2.5h ;薄板坯再經(jīng)熱軋制成2.0mm厚度的熱軋板；熱軋板經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品。
[0044]薄板坯的化學(xué)成分重量百分比為C:0.01，S1:1.20，Mn:0.32，P:0.14，Als:0.35，S:0.0090, T1:0.0030, Zr:0.0030，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；熱軋的終軋溫度為860，°C卷取溫度為720 ； °C退火溫度為860，1:保溫時(shí)間lmin，爐內(nèi)露點(diǎn)為38°C。
[0045]經(jīng)上述工藝制成的電工鋼成品的鐵損P1^5tl為4.3W/Kg，磁感B5_為1.70T，維氏硬度HV1為143。
[0046]采用上述方法制成的冷軋無(wú)取向電工鋼帶，具有良好的磁性能和機(jī)械性能，非常適合于制造接觸器用鐵芯。經(jīng)驗(yàn)證，接觸器機(jī)械壽命可達(dá)到1000萬(wàn)次以上，接觸器的使用壽命大大延長(zhǎng)。
[0047]顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改 進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:轉(zhuǎn)爐出鋼后，連續(xù)澆鑄成厚度50~90mm的薄板坯，薄板坯不經(jīng)冷卻而直接進(jìn)入加熱爐加熱，加熱爐溫度控制在1000~1200°C,加熱時(shí)間為0.5~4h ;薄板還再經(jīng)熱軋制成2.0~2.5mm厚度的熱軋板；熱軋板經(jīng)酸洗、冷軋、退火及涂層而制成電工鋼帶成品。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:薄板坯的化學(xué)成分重量百分比:c ≤ 0.01，1.1 ≤ Si ≤ 1.4,0.1 ≤ Mn ≤ 0.4,0.10 ≤ P ≤ 0.20，0.1 ≤ Als≤ 0.4, S ≤0.01，Ti ≤0.008，Zr ≤0.008，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:薄板坯的化學(xué)成分重量百分比:C:0.0040，Si:1.35，Mn:0.25，P:0.15，Als:0.30，S:0.0030，Ti:0.0025，Zr:0.0030，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:薄板坯的化學(xué)成分重量百分比:c:0.0025，Si:1.40，Mn:0.35，P:0.18，Als:0.25，S:0.0040，Ti:0.0040，Zr:0.0020，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:薄板坯熱軋的終軋溫度在820~920°C，卷取溫度在580~720°C。
6.如權(quán)利要求5所述的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:冷軋壓下率控制在75~80%。
7.如權(quán)利要求6所述的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:退火在連續(xù)退火爐中進(jìn)行，退火溫度為700~900°C，保溫時(shí)間為1~4min，爐內(nèi)露點(diǎn)控制在10~40℃
8.如權(quán)利要求7所述的接觸器用冷軋無(wú)取向電工鋼的制造方法，其特征在于:所述電工鋼帶成品的鐵損P1^5tl ≤ 4.5W/Kg，磁感B5qqq≥1.69T，維氏硬度HV1≥135。
【文檔編號(hào)】C21D8/12GK103510006SQ201310439212
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】王立濤, 孫致平, 董梅, 裴陳新, 沈新玉, 裴英豪, 施立發(fā), 胡柯 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司