需求前景看好，主要依賴進(jìn)口，這種鋼材國產(chǎn)化須提速
極薄取向硅鋼是電力工業(yè)、電子工業(yè)和軍工等領(lǐng)域重要的軟磁材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、高鐵動車、電抗器、精密機(jī)械、智能硬件、智能汽車連接器、船舶配件、醫(yī)療器械等產(chǎn)品的制造。
極薄取向硅鋼具有“四高三小”的特點，“四高”指技術(shù)門檻高、含金量高、質(zhì)量精度高、附加值高，“三小”指產(chǎn)量小、市場小、用量小；工作頻率為400赫茲~3000赫茲，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《中頻用電工鋼薄帶》（YB/T2443-2014），厚度為0.10毫米(因日本企業(yè)將0.08毫米產(chǎn)品按0.10毫米交貨，也包括0.08毫米規(guī)格，下同)、0.05毫米、0.03毫米，寬度為350毫米以下。
極薄取向硅鋼目前主要依靠進(jìn)口，價格昂貴，加快國產(chǎn)極薄取向硅鋼產(chǎn)業(yè)化十分重要。
國內(nèi)目前沒有標(biāo)準(zhǔn)的極薄取向硅鋼生產(chǎn)線
我國極薄取向硅鋼的研發(fā)經(jīng)歷了一個較長的發(fā)展過程。
1959年，鋼鐵研究總院首次研制出雷達(dá)脈沖變壓器鐵芯用極薄取向硅鋼，厚度為0.08毫米、0.12毫米、0.15毫米。隨后，大連鋼廠、上海鋼研所也相繼開發(fā)試產(chǎn)極薄取向硅鋼。
上世紀(jì)80年代以來，鋼鐵研究總院在武鋼購買取向電工鋼成品（厚度為0.23毫米~0.35毫米），并以此作為原材料加工生產(chǎn)極薄取向硅鋼，但由于環(huán)保等問題，于2006年停止相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)。
1985年，武鋼采用兩次冷軋法（包括中間退火)開發(fā)岀牌號為D4、D5、D6的極薄取向硅鋼（厚度為0.20毫米）。
2008年以來，寶鋼股份等企業(yè)先后在實驗室試驗或中試（產(chǎn)品正式投產(chǎn)前的試驗）研發(fā)生產(chǎn)極薄取向硅鋼。
2015年以來，蘇州巨磁功能材料有限公司、包頭慧宇硅鋼科技有限公司、包頭威豐稀土電磁材料股份有限公司等企業(yè)開始研發(fā)或生產(chǎn)極薄取向硅鋼，但由于受原料、技術(shù)、裝備等因素制約，產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比還有一些差距，未實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。目前，國內(nèi)尚沒有全流程或標(biāo)準(zhǔn)的極薄取向硅鋼生產(chǎn)線。
極薄取向硅鋼制備技術(shù)取得進(jìn)步
2016年以前，極薄取向硅鋼采用的生產(chǎn)工藝主要是以常規(guī)取向硅鋼成品(0.23毫米~0.30毫米)作為生產(chǎn)原料。
在生產(chǎn)過程中，第一步是將常規(guī)取向硅鋼成品卷分剪成300毫米~350毫米寬的窄帶。第二步是用工業(yè)鹽酸去除表面涂層及其在高溫退火中形成的硅酸鎂玻璃底層，防止其中存在的有害物質(zhì)（氫氟酸）對人體皮膚產(chǎn)生危害。工人在操作過程中必須攜帶防護(hù)用具。第三步是進(jìn)行多道次的軋制，將鋼帶軋制至0.10毫米(0.08毫米)或0.05毫米、0.03毫米。第四步是進(jìn)行表面清洗及連續(xù)退火。第五步是進(jìn)行表面涂層及烘干處理。最后是檢驗、包裝、入庫。
現(xiàn)在，極薄取向硅鋼采用的生產(chǎn)工藝主要以無底層取向硅鋼半成品作為原料。在生產(chǎn)過程中，第一步是對無底層取向硅鋼進(jìn)行分剪、弱酸清洗烘干。這里不形成硅酸鐵玻璃底層，無需特別去除。第二步是對無底層取向硅鋼進(jìn)行軋制，軋制后厚度為0.10毫米(0.08毫米)或0.05毫米、0.03毫米。第三步是進(jìn)行表面清洗、連續(xù)退火。第四步是進(jìn)行表面涂層、烘干處理。最后，檢驗、包裝、入庫。
這里需要說明的是，無底層取向硅鋼主要是一種取向硅鋼(HiB鋼)，經(jīng)過一次軋制和連續(xù)脫碳退火滲氦后，將隔離劑（這里的隔離劑指在MgO中添加Al2O3）涂在鋼帶表面，通過高溫退火處理而制成。
高溫退火的目的有3個。一是進(jìn)行二次再結(jié)晶。在高溫退火時，一次再結(jié)晶組織中的（110）[001]取向晶粒出現(xiàn)異常長大現(xiàn)象，使鋼帶成為具有單一取向的二次再結(jié)晶組織，并獲得低鐵損、高磁感的最終成品。二是凈化鋼質(zhì)。鋼中含有必要的硫化物、氮化物等夾雜物，但是這些夾雜物如果殘留在硅鋼成品中，會使晶格扭曲，并成為磁化過程的阻力。三是不形成玻璃質(zhì)薄膜——硅酸鎂底層。
極薄取向硅鋼制備技術(shù)的進(jìn)步，解決了去除表面涂層及玻璃膜底層產(chǎn)生有害物質(zhì)的“瓶頸”問題，減少了一道工序，為我國開發(fā)高質(zhì)量極薄取向硅鋼打通全工藝流程，為建立全流程極薄取向硅鋼的生產(chǎn)線、實現(xiàn)環(huán)保及國產(chǎn)化目標(biāo)奠定了堅實、可靠的基礎(chǔ)。
極薄取向硅鋼未來需求會有較大幅度增長
國內(nèi)極薄取向硅鋼的生產(chǎn)廠家極少，產(chǎn)品主要從國外進(jìn)口。據(jù)了解，市場需求主要包括3個方面。
一是國家電力需求。在特高壓直流工程中所使用的陽極飽和電抗器，需要極薄取向硅鋼（包括厚度0.08毫米等規(guī)格產(chǎn)品）。每臺陽極飽和電抗器約消耗極薄取向硅鋼100千克~120千克。另外，超高壓直流輸電工程也需要用到極薄取向硅鋼。
二是國防航空等需求。制造雷達(dá)所使用的高頻大功率脈沖電源、雷達(dá)脈沖電源等產(chǎn)品，均需要使用極薄取向硅鋼帶(厚度為0.05毫米~0.08毫米)。
三是醫(yī)療、機(jī)械、電子、交通、風(fēng)電、儀表儀器等領(lǐng)域的需求。制造中高頻電源變壓器、互感器、CT（電子計算機(jī)斷層掃描）儀器、環(huán)保高頻高壓除塵與水處理電源等產(chǎn)品均需要使用極薄取向硅鋼(厚度為0.03毫米~0.08毫米)。
此外，據(jù)業(yè)內(nèi)專家介紹，極薄取向硅鋼的市場需求主要分布在華東、華南、西南、華北等地區(qū)及國外市場，使用廠家較分散，用量較小。但隨著現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，在未來，極薄取向硅鋼的需求將有較大幅度的增長。
不過，在現(xiàn)階段，極薄取向硅鋼由于產(chǎn)量小、精度高，不適合大批量生產(chǎn)，再加上市場需求量還不是太大，因此，極薄取向硅鋼的開發(fā)和生產(chǎn)，目前較適合有技術(shù)條件的中小企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)。
此外，極薄取向硅鋼目前主要依靠進(jìn)口，價格昂貴，加快國產(chǎn)極薄取向硅鋼產(chǎn)業(yè)化十分重要。筆者認(rèn)為，企業(yè)或技術(shù)單位抓緊研發(fā)、生產(chǎn)極薄取向硅鋼完全符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求；從極薄取向硅鋼的使用范圍看，都是非常重要的行業(yè)或領(lǐng)域，建議國家對開發(fā)或生產(chǎn)極薄取向硅鋼的企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)給予一定的鼓勵和扶持。
技術(shù)介紹
取向硅鋼是一種重要的軟磁材料，沿軋向磁化時具有磁感高、鐵損低的特點，主要用于生產(chǎn)變壓器鐵芯。
隨著電子工業(yè)的發(fā)展，人們對取向硅鋼的性能要求越來越高，希望其磁感更高、鐵損更低。降低鐵損，不僅可以節(jié)省大量電能，還可以延長變壓器的運轉(zhuǎn)時間，簡化變壓器的冷卻裝置。
當(dāng)前，降低成品厚度成為實現(xiàn)取向硅鋼低鐵損化的主要方法之一。但是，采用原有的二次再結(jié)晶方法生產(chǎn)取向硅鋼的成品厚度有一個極限，一般約為0.15mm左右，當(dāng)?shù)陀诖撕穸葧r，成品的二次再結(jié)晶不完善，或者無法發(fā)生二次再結(jié)晶，導(dǎo)致磁性能很差，無法達(dá)到所需的服役性能。
為了獲得厚度≤0.15mm的取向硅鋼薄帶，人們開發(fā)了三次再結(jié)晶的生產(chǎn)工藝，其具體工藝為：利用取向硅鋼傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝獲得0.20~0.35mm厚的二次再結(jié)晶取向硅鋼，對成品板進(jìn)行酸洗，去除表面的玻璃膜和絕緣膜后冷軋至0.15mm及以下，壓下率控制在60~80%，隨后經(jīng)750~1000℃退火利用三次再結(jié)晶得到取向硅鋼極薄帶。
上述生產(chǎn)工藝存在的缺陷為：冷軋時薄帶容易裂邊、斷帶，冷軋效率低。針對上述生產(chǎn)工藝的不足，專利CN1562511A公開了一種新的取向硅鋼薄帶的制造方法，其具體方法為：以二次再結(jié)晶后的成品取向硅鋼板為原料，采用異步軋制的方法冷軋成0.06~0.1mm的極薄帶，在700~980℃范圍內(nèi)退火，得到取向硅鋼薄帶。
雖然專利CN1562511A公開的方法可改善板形，提高了冷軋效率。但是，該專利和現(xiàn)行的工藝均需要利用取向硅鋼的成品板作為原料，而取向硅...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種極薄取向硅鋼板，其特征在于成分按質(zhì)量百分比為C 0.002~0.08%，Si 2.8~3.4%，Mn 0.05~0.30%，S 0.015~0.04%，Als 0.005~0.05%，N 0.003~0.010%，Ti 0.01~0.5%，Cu 0~0.6%，Sn 0~0.2%，O<0.004%，P<0.01%，余量為Fe。
【技術(shù)特征摘要】
1. 一種極薄取向硅鋼板，其特征在于成分按質(zhì)量百分比為C0.002~0.08%，Si2.8~3.4%，Mn0.05~0.30%，S0.015~0.04%，Als0.005~0.05%，N0.003~0.010%，Ti0.01~0.5%，Cu0~0.6%，Sn0~0.2%，O<0.004%，P<0.01%，余量為Fe；該鋼板的磁感B8為1.75~1.86T，鐵損P10/400為6.1~7.8W/kg，鐵損P10/1000為18.3~26.7W/kg，厚度在0.05~0.15mm。
2. 一種權(quán)利要求1所述的極薄取向硅鋼板的制造方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行：
（1）按設(shè)定成分冶煉鋼水，成分按質(zhì)量百分比為C0.002~0.08%，Si2.8~3.4%，Mn0.05~0.30%，S0.015~0.04%，Als0.005~0.05%，N0.003~0.010%，Ti0.01~0.5%，Cu0~0.6%，Sn0~0.2%，O<0.004%，P<0.01%，余量為Fe；
（2）采用雙輥薄帶連鑄裝置，將鋼水經(jīng)中間包澆入由兩個結(jié)晶輥和兩塊側(cè)封板組成的空腔內(nèi)形成熔池，控制熔池上表面過熱度為10~70℃，熔池內(nèi)的鋼水隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動凝固并以20~60m/min的速度導(dǎo)出，獲得鑄帶；其中鋼水與結(jié)晶輥輥面的接觸弧長度為100~250mm，熔池的高度為80~220mm；
（3）鑄帶經(jīng)冷卻機(jī)組以20~100℃/s的速度冷卻后進(jìn)行熱軋，開軋溫度為900~1150℃，熱軋壓下率為15~50%，終軋溫度在850℃以上，熱軋后以20~100℃/s的速度冷卻至650℃以下并卷取，獲得熱軋卷...
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