50ZW600牌號冷軋無取向電工鋼鐵損較高的原因分析

1、50ZW600牌號冷軋無取向電工鋼鐵損偏高的原因分析趙有明游光明劉船行（中冶南方（新余）冷軋新材料技術(shù)有限公司，江西新余338025）摘要：分析50ZW600牌號冷軋無取向電工鋼電磁性能較差的主要原因，通過降低連鑄坯中S、N等有害元素含量、降低熱軋加熱溫度、提高熱軋卷曲溫度，有效提高了電磁性能特別是鐵損性能。關(guān)鍵字：50ZW600冷軋無取向電工鋼；鐵損An alysis the reas on of 50ZW600 grade cold rolled non-orie nted electrical steel and iron loss highZhao Youming You Guangm

2、ing Liu Chua nxing(WISDRI (Xin yu) Cold Processi ng Engineering CO.,LTD.,Xi nyu Jia ngxi 38025,Ch in a)Abstract: the main reason analysis of 50ZW600 grade cold rolled non-oriented electrical steel electromagnetic performanee is poor, through the reduction of continuouscasting slab S, N content of ha

3、rmful elements, reduce the heatingtemperature of the roll ing, hot rolli ng coili ng temperature in crease, effectively improve the electromag netic properties especially the core loss property.Keywords: 50ZW600; cold-rolled non-orie nted electrical steel; iron loss1、概述中冶南方(新余)冷軋新材料技術(shù)有限公司連退生產(chǎn)線與2010年

4、10月投產(chǎn)，2011年5月開始試生產(chǎn)50ZW600牌號冷軋無取向電工鋼。50ZW600牌號冷軋無取向電工鋼主要用于生產(chǎn)中小型電機(jī)、小微型變壓器、整流器、壓縮機(jī)等1，用途廣泛，市場需求量較大，且附加值較高。冷軋無取向電工鋼主要工藝流程如下：鐵水脫硫一一轉(zhuǎn)爐冶煉RH精煉一一連鑄一一熱連軋一一酸洗一一冷軋一一連續(xù)脫碳退火爐退火、涂層。2、試生產(chǎn)方案2.1冶煉成分設(shè)計(jì)電工鋼的牌號不同，化學(xué)成分也不同，根據(jù)化學(xué)成分對微觀組織結(jié)構(gòu)和磁性能的影響，確定50ZW600的化學(xué)成分控制范圍，如表1所示。表1冶煉化學(xué)成分控制表牌號CMnSiSPAl sN50ZW600< 0.0050.20-0.451.15-

5、1.6w 0.008w 0.060.10-0.60w 0.0082.2冶煉工藝控制鐵水要求深脫硫并扒渣處理，要求出站鐵水S含量控制在0.003 %以下。轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，加人一定量的脫硫劑，進(jìn)一步脫硫，RH真空爐合金化及將鋼中 C降到0.005%。 連鑄采用大包長水口及氬封、 中間包渣覆蓋、浸人式水口進(jìn)行全程保護(hù)澆鑄， 并采用末 端電磁攪拌防止瓦楞裝缺陷2。2.3熱軋工藝式裝爐，降低鑄坯在低溫段的加熱速度， 爐控制在1180 C以下，加熱時間控制在 等析出物固溶到鋼坯中，熱軋卷中固溶的 阻礙晶粒長大，提高鐵損。卷曲溫度大于為了防止鑄坯冷卻速度過快產(chǎn)生開裂或者加熱速度過快產(chǎn)生開裂，采用熱裝熱送方確

6、保鋼坯內(nèi)外溫度均勻，減少熱應(yīng)力。板坯出160-200分鐘，防止鋼坯加熱過程中 AlN、MnSAlN、MnS將會析出成微小的析出物顆粒，680C，保證熱軋板晶粒均勻。2.4連退工藝連退爐為中低牌號連續(xù)脫碳退火涂層機(jī)組，具有穩(wěn)定的溫度控制系統(tǒng)，完全滿足50ZW600退火工藝要求。退火工藝溫度采用870C，工藝速度為100m/min，退火氣氛為氮?dú)浠旌蠞駳夥?，H2和出0分壓比大于4.5,保證脫碳、退火后的電磁性能、表面質(zhì)量及成品 C含量w 27ppm。3、試生產(chǎn)結(jié)果3.1化學(xué)成分實(shí)際冶煉化學(xué)成分如表 2所示表2實(shí)際冶煉化學(xué)成分爐號CMnSiSPAl sN設(shè)計(jì)成分w 0.0050.20-0.451.1

7、5-1.6w 0.008w 0.060.10-0.60w 0.008J20-007040.00520.271.530.00620.0390.2300.0052J20-007050.00390.331.490.00590.0540.2620.0063J20-007070.00470.301.410.00750.0350.3020.0069J20-007080.00430.291.400.00690.0480.2730.0052J20-007890.00550.351.180.00620.0330.3350.0059J20-007900.00390.331.230.00550.0290.3920.

8、0048J20-007910.00630.291.390.00700.0410.4120.0057J20-007930.00590.411.530.00640.0390.3500.00653.2電磁性能成品采用愛潑斯坦方圈(MPG100D AC/DC 型號)檢測鐵損P15/50 (W/Kg )和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B5000(T)見表3所示。表3典型電磁性能序號鋼卷號P1.5/50 (W/kg)B50 (T)110502184.8711.698210502195.0351.709310502204.6661.703410502214.7901.705510502224.7261.6996105022

9、34.6711.704710502244.8581.705810502254.7941.710910502264.6771.7061010502274.7941.7051110603254.7741.6971210603264.8641.7191310603274.7661.7041410603284.7871.7111510603294.8391.7091610603304.7481.7061710603454.8921.7241810603464.7551.7021910603474.7321.7022010603494.7761.7084、原因分析4.1熱軋成品分析熱軋成品卷表面基體金相

10、為等軸晶鐵素體組織，晶粒較小，心部為變形鐵素體組織，主R0-068245A050 心部組織R0-068245A050 基體組織R0-068246A020 心部組織R0-068246A020 基體組織R0-068247A030 心部組織R0-068247A030 基體組織圖1熱軋卷金相組織4.2退火卷成品分析成品退火卷晶粒較小且大小不均勻，平均晶粒度為5.5-6級，晶粒大小為40-50卩m,達(dá)不到50-65卩m的目標(biāo)要求。1060329 頭部，42 卩 m1060329 尾部，45 卩 m圖2成品卷金相通過電鏡分析發(fā)現(xiàn)成品中存在MnS、AIN及AIN、MnS混合析出物。MnS析出物大部分為圓球形

11、，尺寸為 50-300 m,平均尺寸在200 m左右，AIN析出物大部分為長 方形，尺寸主要在微米級。SIMnS析出物電鏡照片MnS析出物輪普曲線AIN析出物電鏡照片AIN析出物輪普曲線圖3成品析出物分析4.3討論熱軋加熱溫度過高、 加熱不充分、卷曲溫度偏低造成熱軋卷成品晶粒偏小且內(nèi)部組 織不均勻，導(dǎo)致最終退火組織晶粒偏小。板溫高于1150C后，隨著板溫的升高，MnS、AIN固溶度大幅提高，隨著MnS、AIN的固溶度的增大，熱軋后析出大量細(xì)小的 MnS、 AIN，阻礙晶粒長大。連鑄坯中存在較高的S、N促成、加劇了 MnS、AIN的形成。控制、降低鋼水中S、N含量，降低加熱溫度、提高卷曲溫度可以

12、有效提高產(chǎn)品的電磁性 能。5、改進(jìn)方案及生產(chǎn)情況5.1冶煉成分調(diào)整主要降低S、N含量，改進(jìn)后化學(xué)成分如表4所示。表4改進(jìn)后冶煉化學(xué)成分控制表牌號CMnSiSPAI sN50ZW600< 0.0050.20-0.451.15-1.6w 0.0045w 0.060.10-0.60w 0.004通過采用新型高效脫硫劑、嚴(yán)格控制冶煉、保護(hù)澆鑄等措施有效將連鑄坯中S、N含量降低到控制范圍內(nèi)。2.3熱軋工藝制定將加熱溫度控制在1150C以下，加熱時間適當(dāng)延長， 控制在180-220分鐘。卷曲溫 度大于700C,有效保證熱軋板晶粒均勻，起到“?；弊饔?。2.4改進(jìn)后生產(chǎn)情況通過上述改進(jìn)，退火后產(chǎn)品性能

13、大幅提升，典型電磁性能值如表5所示。成品平均晶粒尺寸為55-65微米，平均晶粒度平均為4-5級，晶粒大小較均勻，成品金相見圖4。表5改進(jìn)后典型電磁性能序號鋼卷號P1.5/50 (W/kg)B50 (T)111210083.951.703211210093.991.700311210103.981.690411210113.921.703511210153.971.699620112073.751.709720112083.971.707820112093.841.703920112093.871.7041020112103.851.7011120300153.871.7051220300163.841.7031320300183.791.7101420300193.821.7081520300203.911.7091620405233.851.7061720405243.881.7241820405253.811.7021920405263.931.7022020405273.841.708圖4改進(jìn)后成品卷金相6、結(jié)論連鑄坯中S、N含量偏高、熱軋加熱溫度偏高、卷曲溫度偏低是造成50ZW600冷軋無取向電工鋼電磁性能差的主要原因；熱軋后大量細(xì)小MnS、AIN析出物是造成的造成50ZW600冷軋無取向電工鋼電磁