１ ０ 第２ ４ 卷 第ａ 期
２ ０ ０ ２ ５ Ｙ ７ ） Ｉ
上 海
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Ｙ ｂ Ｌ２ ４ ． Ｎ ｏ ． ４
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ ＭＥ Ｔ ＡＬ Ｓ
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取向硅钢冷轧工艺的进展
朱文英 孙焕德
（ ｔ Ａ ｝ ｉ Ｎ Ｒ ＇ ） Ｌ Ｒ ， ２ ０ １ ９ ０ ０ ）裔 乃
［ Ｋ ｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｏ ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ， Ｃ ｏ ｌ ｄ Ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ， Ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｉ ｏ ｒ ｎ Ｌ ｏ ｓ ｓ ，
卯 ％ 卜 、 ． 二
前段轧制形式 ０－ △
９０卜
－
ａ ｌ ｔ Ａ
ｎ １ 逆 式
９５
热轧板厚度 ２３ ． ｍ
０ ５ ０ １ １ ０ １ ５ ０ ２ Ｗ ２ ５ ０ ３ Ｗ
９４
呵砒笼袱门
Ｊ 作辊 ｆ ｔ径／ 热轧板厚度
图 １ 预冷轧的工作棍辊径／ 热札
轧辊和钢板喷射冷轧液的量及温度，道次间时效 工ｆ ｌ ＇ 粗 百径 ／ ｎ训 温度及时间等。根据冷轧板铁损值在线调整轧制 条件后 ，可以控制 １ 次再结晶板的织构，进而控 制最终退火后成品板的磁通密度，大大改善成品
冬
： 尸．
板 的 磁 性 离 散 度们
小。Ｋ值低于 ０ ． ６ ，板厚极限 （ 板断面板形区域 及长度方向板厚区域）很难控制在 ２ ％以内，所
以Ｋ 值 的 下限 最 好为。 ． 扩１
ｘ 钢板发生断裂 Ｏ 良４ ７
（ Ｓ ｉ ｝ Ａ ｌ ） 辉１ ＿ ０ ％ 硅锅
．
．…
０． 〔 旧１ ０ ０ ０ ２
０ ． ３ ． ｍ 板的Ｂ ＿ ｝ １ ． ９ ５ ４ Ｔ ， Ｐ ， ， ， ＜ ０ ． ８ ６ ７ Ｗ ／ ｋ ｇ ＂ ｌ ｏ
同
ｄ ＝ Ｕ ， ５
，０ ． ９ １ １
经约２ ５ ０ ℃ 时效处理，可提高磁性（ ｝ ｌ
为进一步降低铁损 ，提高磁感，川崎制铁公 司提出第二次冷轧分成前段和后段，第二次冷轧 的总压下率为 Ｒ （ ％） ，前段轧制 以连续方式在 ｌ ０ ０ ℃以下进行 ，使得 （ ２ ２ ２ ）强度变高，错位量 少，轧制温度低，可防止微细析出的碳化物变粗 大，连续方式促使 均匀 变形 ，提 高磁 感 （ 见图 ２ ） ， ＃ Ｌ 制的板厚 为 ０ ． ３ Ｒ一０ ． ８ １ 。后段 轧制在可 逆方式下至少轧制 １ 道次且在 １ ７ ５ 一３ ０ ０ ℃进行， 必要时前后段之间实施热处理。后段轧制中变形 量大，不断生成变形带，使 二次再结 晶晶核增
有 无 有
无
长 大， 磁性降低。而采用 Ｍ ｎ Ｓ ＋ Ｃ ｕ ， Ｍ ｎ Ｓ ｅ ＋ Ｓ ｂ 和Ｍ ｎ Ｓ ｅ 十Ｓ ｂ ＋ Ｍ ｏ 方案，由于加强 了抑制剂能
力，第二次冷轧压下率提高到 ６ ０ ％ 一７ ０ ％，可 使磁性进一步提高，采用 Ｍ ｎ Ｓ方案的 Ｇ Ｏ钢和 Ｍ ｎ Ｓ ｅ 十Ｓ ｂ 方案的 Ｈ ｉ 一Ｂ钢在第二次冷轧过程中
（ 〕
５ ０ １ ０ ０ １ ５ ０
２ ０ ０ ２ ５ ０ ３ ０ ０ ３ ５ ０
后段轧制赵度／ ℃
图 ３ 后段札制温度与产品铁损 的关系 ２ ． ３ ｉ ， （ Ｍｎ Ｓ ｅ ＋ Ｂ Ｎ为主要抑制剂的冷轧法
加， 细化二次结晶粒， 降低铁损 （ 见图３ ） ： ３ １ ｏ
ｐ ａ ｔ ｅ ｎ ｔ
， 前
言
取向硅钢的制造工艺复杂，工序长，影响性 能的因素多，因此常把取向硅钢的质量看作是衡 量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志。目 前， 日本的冷轧硅钢无论在产品质量，还是新技 术 、新产品开发等方面，都处于世 界领先地位，
新 日铁公司开发的以 Ａ Ｉ Ｎ为主、Ｍ ｎ ｓ 为精助 抑制剂的一次大压下率冷轧法是最通用的 Ｈ ｉ 一 Ｂ
． 、 ， ．…
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印弧 １ 翌
、
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Ｍ ｎ Ｓ ｅ ＋ Ｂ Ｎ ＋ Ｓ ｂ 方案， 得到的０ ． ３ ５ ｍ ｍ板的 Ｂ ａ
１ ． ９ ２ Ｔ ， Ｐ ６ １ ． １ ５ Ｗ／ ｋ ｇ ， ０ ． ２ ３ － 板经磁畴细化
此外，在 Ｍ ｎ Ｓ ｅ ＋ Ｂ Ｎ方案 中添加 ０ ． ０ １ ％ －
锥 度 角度
０ ． ０ ２ ％Ｖ和或／ ／ ０ ． ０ １ ％ 一。０ ２ ％ Ｎ ｂ ，冷轧条件同
图４ 变化扎辊锥度 ｅ 及 ＷＲ ｓ 札制时 钢板断裂发生情况
万方数据
第 ４期
朱文英等：取向硅钢冷轧工艺的进展
件。可调整的轧制参数有：与动态时效 、静态时 效有关的轧制温度 、轧制速度和压下率分配，向
火、高温退火 、最终涂层等一系列工序 ，得到的
产品Ｂ ， 可达１ ． ９ ３ Ｔ 以上 （ 见图１ ） ＂ ｌ ０
０ Ｉ Ｗ 双阳 加 月 ４ ０ ０ ５ ０ ０ ６ ０ ０
钢制造工艺， 其产品磁性高且稳定 ’ １ 。
近年来，通过提高钢板 Ｓ ｉ 含量，减薄产品 厚度，细化磁畴等方法来获得低铁损产品。但 Ｓ ｉ 含量提高，钢板减薄，使得最终高温退火中的二 次再结 晶方 向控 制 变 得 困难 ，不 易 获得 板 厚 ０ ． ２ ５ ｍ ｍ以下的高磁感产品。为此 ，新 日铁公司 开发了热轧板预冷轧的方法，即在工作辊辊径／ 热轧板板厚 ｙ ６ ０的冷轧机上对热轧板进行 １ 次 或２次以上总压下率为２ ０ ％一 ５ ０ ％的预冷轧。低 于２ ０ ％，因线状细晶产生磁性不良，超过 ５ ０ ％， 织构不好，磁感显著下降。热轧板预冷轧后，在 １ ０ ０ ０ ℃左右均热 ２ ｍ ｉ ｎ再快冷，随后 Ｕ压下率为 ８ １ ％－ ９ ５ ％冷轧至 ０ ． ２ ５ 二 以下，再进行脱碳退
尤其新日铁公司和川崎制铁公司是生产硅钢的两 大基地 近年来，两公司先后开发生产出具有高 磁感取向硅钢产品 （ 新日铁公司的Ｈ ｉ －Ｂ 钢和川 崎制铁公 司的 Ｒ Ｇ Ｈ系列产品）及磁畴细化型取
向硅钢产品、推动了世界取 向硅 钢的发展。
本文通过分析与冷轧相关的一些专利技术， 介绍近年来取向硅钢冷轧工艺的进展。 ２ 传统冷轧工艺的改进 ２ ． １ 以Ａ Ｉ Ｎ为主要抑制剂的大压下率冷扎法
ｉ ｎ ｔ ｏ ｒ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｏ ｒ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｓ ｏ ｍ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ ａ ｔ ｅ ｎ ｔ ｓ ， ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ａ ｍ ｐ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｓ ｗ ｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｒ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｉ ｎ Ｎ ｉ ｐ ｐ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ｒ ｐ ａ ｎ ｄ Ｋ ａ ｗ ａ ｓ ａ ｋ ｉ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ｒ ｐ ．
Ｚ Ｗ ３ １ 加 湘
前段 轧 制触 度１ 飞
图 ２ 前段札制温度与产品磁 感的关系。
一 ５ ５ ％的第二次冷轧，轧 ２ 一 ３道。第二次冷轧 压下率 ） ６ ０ ％时 ，由于抑制力不足 ，使初次晶粒
曰 同
△ ▲
后 段轧 制形式
可逆 式 可逆式 连轧 式 连轧式
３ ０ ０ Ｃ ＇ ｘ ２ ｍ ｉ ｎ 热处 理
ＯＮ ＯＲＩ ＥＮＴＥ Ｄ Ｓ Ｉ ＬＩ ＣＯＮ Ｓ ＴＥ ＥＬ
Ｚ ｈ ｕ Ｗｅ ｎ ｖ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｕ ｎ Ｈ ｕ ａ ｎ ｄ ｅ
｛ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｂ ａ ｏ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｏ ｒ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ． ）
晶粒细化又使晶粒取向度降低，引起磁感下降。 为此 ，川崎制铁公司提出以 Ｍ据
上
海
金
属
第２ ４卷
制剂可生产高磁感极低铁损的取 向硅钢板。如
０ ． ６ ， Ｋ ＿Ｉ ｝ ． ０的范围内，可实现 良好轧制。Ｋ值
变小时 ，使 用 单侧 锥形 辊 的板 厚板 形 控制效 果
通常含 Ｓ ｉ ｌ ． ５ ％以上的硅钢板在森吉米尔等
小径多辊可逆轧机上轧制时 ，由于轧制速度 比较
后Ｂ ｅ 〕 １ ． ９ ４ Ｔ ， Ｐ ， ， － ０ ． ７ ３ Ｗ ／ ｋ ｇ ＇ 。
３ 减少钢板断裂和板端开裂的冷轧工艺 硅钢板在整个宽度方向对板厚精度有严格要 求，通常硅钢板轧制时，在板端部发生板厚急剧 减小的边降，所以必须对这部分进行修整 ，降低 了利用率。钢板产生边降的主要原因是由轧辊变 形产生的向板端 部宽度方 向的金属 （ 塑性 ）流
板板厚比与成品 Ｂ 。 的关系
２ ． ２ 以Ｍ ｎ Ｓ （ Ｍ ｎ Ｓ ｅ ） 为主要抑制剂的二次冷札法 以＇ ４ １ ． Ｓ （ Ｍ ｎ Ｓ ｅ ）为主要抑制剂的硅钢卷一般 用２ ０ 辊轧机冷轧 ，第一次冷轧压下率为 ６ ０ ％ ７ ０ ，轧 ３ 一４道 ，中间退 火后 经压下 率为 ５ ０
６
介绍 日本在取向硅姻冷札工艺方面所做的研究工 【 摘要】 通过分析一些相关专利，
作，尤其是新 日铁和川崎制铁两大公司，在 生产优质硅钢产品的 同时，不断研 究和开发的新 技术和新工艺。 ［ 关键词１ 取向硅钢
冷轧 磁感 铁损
专利
ＤＥＶＥＬＯＰＭ ＥＮＴ ＯＦ ＣＯＬＤ ＲＯＬＬＩ ＮＧ ＰＲＯＣＥＳ Ｓ
［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ Ｒ ＆ Ｄ 。 。 ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｌ ｄ ｏ ｒ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｒ ｃ ｅ ｓ ｓ “ ｏ ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｉ ｎ Ｊ ａ ｐ ａ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ