论文摘要
冷轧取向硅钢是一种重要的金属软磁材料,主要用于机电和能源行业,是电力变压器的主要原材料。取向硅钢对生产设备和技术要求非常高,其产品质量通常被看作是衡量一个国家特殊钢制造水平的重要标志。作为新一代的普通取向硅钢,含Cu低温取向硅钢除了具有铁损低、磁感高的特点外,还具有工艺性能好、高效节能等特点。但正是由于生产工艺的其特殊性,限制了其表面Mg2SiO4玻璃膜底层(又称硅钢的底层)的质量的提高,因此如何提高硅钢成品的底层质量是生产这类产品的最关键也是难度最大的问题。本文通过对含Cu低温取向硅钢生产工艺及底层形成条件的研究,从MgO涂层工艺和高温退火工艺两个方面提出了改善底层质量的措施。高温退火工艺过程包括一次升温、低保温段、二次升温、高保温段和冷却段,其中低保温段对底层形成至关重要,本文提出将原来650℃的高温退火的低保温温度提高到700℃来促进底层的形成；另外,在MgO涂层工艺中,采用在MgO涂层配方中加入一定比例的纳米级MgO和采用静电喷涂MgO的工艺进行MgO涂层两种改进方案。结合低温取向硅钢的生产工艺,通过对比实验来研究以上不同方案对底层质量和产品性能的影响。实验研究表明：采用700℃的更高的低保温温度,有利于SiO2氧化层的形成,改善Mg2SiO4底层质量,但有可能损害磁性能的稳定性；纳米级MgO的加入提高了MgO的反应活性,对Mg2SiO4底层质量的改善有显著的效果,但是加入量过多则会因为含水率的提高而对产品的磁性造成影响；采用静电喷涂可以避免辊涂工艺的一些不利因素,生产出的硅钢具有更好的表面质量,其表面更加的平滑、Mg2SiO4底层更加的均匀,而磁性能相比传统的工艺并没有受到太大的影响；在静电喷涂MgO工艺中,喷涂前在钢板表面喷一层很薄的水,增加了结晶水在底层形成中的作用,防止底层出现大面积的露晶；在静电喷涂MgO粉末之前,在钢板表面喷一层SiO2溶液代替水则会因直接增加了SiO2的量而得到更加完整的底层。本文在改进低温取向硅钢底层质量方面提出了创造性的改进方案,并获得了良好的效果,对国内高牌号取向硅钢产品质量的提高具有重要意义。