【】本发明涉及金属材料制备，尤其涉及一种稀土钇调控无取向硅钢织构与磁性能的方法及应用。
背景技术
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背景技术：
1、无取向硅钢因其优异的电磁性能，被广泛应用于电机、变压器、发电机等电力设备中。在电机领域，无取向硅钢主要用于制造定子和转子铁芯，以提高电机的效率和性能。在变压器领域，无取向硅钢用于制造变压器铁芯，以降低铁损和温升，提高变压器的能效。此外，无取向硅钢还可用于制造发电机、电焊机等电气设备的铁芯。无取向硅钢的磁性能与织构和成品晶粒尺寸密切相关。提高对磁性能有利的{100}织构，抑制不利的{111}织构是无取向电工钢研究工作者一直致力的问题。相对于高斯织构的控制，电工钢中{100}织构的控制远不够成熟，多数研究成果停留在实验室开发阶段，难于工业化应用。人们在长期探索中得到了控制{100}织构的两种思路：一种是利用nd型柱状晶初始具有粗大的柱状晶和初始晶体学特征，利用{100}织构的遗传性制备无取向硅钢。另一种是采用铸轧薄带，经过中等压下率热轧，1000℃×5min常化处理，再经过多道小道次压下率冷轧后获得以{112}<110>为主的α织构和{111}<112>为主的γ织构，900℃退火后，{100}<021>成为主要组分，γ织构减弱。这两种方式均可形成一定强度的λ织构，但由于制备工艺较复杂，其次λ织构强度不高，成品板性能虽高于传统的cvd法，但性能还有很大的上升空间。
2、稀土钇(yttrium)作为一种重要的稀土元素，在自然界中有着广泛的分布和存在。其独特的物理和化学性质，在多个领域具有广泛的应用，同样其添加也会影响电工钢组织性能。当前针对稀土电工钢的研究主要集中在稀土对夹杂物改性上，专利cn201811531176.4采用稀土钇元素改善高硅钢板坯温变形塑性，专利cn202111457976.8采用稀土钇作为抑制剂制备取向硅钢。通常来说，适量的稀土钇可以将纳米级方形tin、al2o3夹杂物有效变质为球状tio2、al2o3、y2o2s复合夹杂物，粗化夹杂物的尺寸，这有助于加快电工钢成品板晶粒的长大速率，并减少晶界迁移的激活能，利于晶界迁移，从而利于{100}、{113}<361>以及goss织构发展。
3、鉴于当前双碳背景下电机升级的步伐加快，这对无取向电工钢的性能提出了更高的要求，稀土y超强的净化钢液能力显著影响无取向电工钢组织织构发展。
4、因此，有必要研究一种稀土钇调控无取向硅钢织构与磁性能的方法及应用来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
0、
技术实现要素：
1、有鉴于此，本发明提供了一种稀土钇调控无取向硅钢织构与磁性能的方法及应用，通过添加不同的稀土y结合后续的加工工艺，即热轧、常化退火、冷轧以及最终退火，利用稀土净化钢液，降低晶界激活能，利于织构发展和组织粗化，从而提高无取向电工钢的磁性能。此外，稀土的添加使得钢质纯净，表面能效应凸显，{100}以及{110}低表面能优势会发生二次再结晶，显著优化电工钢板织构，同样也利于无取向电工钢的磁性能。
2、一方面，本发明提供一种稀土钇调控无取向硅钢织构与磁性能的方法，所述方法通过制备含硅的稀土钢锭并对其进行锻造，经过热轧、常化、冷轧以及最终退火制备无取向电工钢。
3、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述含硅的稀土钢锭中稀土钇含量控制在0.006～0.012％。
4、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述含硅的稀土钢锭中的硅含量为2.5％～3.5％。
5、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述含硅的稀土钢锭在制备过程中，稀土钇在凝固过程中添加。
6、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述含硅的稀土钢锭中稀土钇含量为充分考虑烧损后的实际量。
7、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述热轧温度控制在1050℃～1150℃，在此温度范围内进行轧制，热轧总压下率控制在80％～90％。
8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述常化退火温度为900℃～1050℃，保温30min～60min。
9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述冷轧压下率为60％～80％，冷轧织构显著弱化γ(<111>//nd)组分。
10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述最终退火温度为800℃～1150℃，成品板织构包括{100}和{113}织构。
11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种稀土钇调控无取向硅钢织构与磁性能的方法的应用，所述应用具体为通过所述方法对无取向硅钢进行调控，获取无取向电工钢，所述无取向电工钢磁感应强度b50≥1.7t，中频服役条件的铁芯损耗p10/400≤1.75w/kg。
12、与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
13、本发明制备的无取向电工钢板具有低的中高频铁损、高磁导率、高磁感、低噪音的软磁性能，其作为电力电子工业中广泛应用的软磁合金，适用于制作发电机、电动机、变压器及其它仪器的铁芯，能满足电力电子设备的高效、节能以及小型化、高频化的要求。
14、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
1.一种稀土钇调控无取向硅钢织构与磁性能的方法，其特征在于，所述方法通过制备含硅的稀土钢锭并对其进行锻造，经过热轧、常化、冷轧以及最终退火制备无取向电工钢。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅的稀土钢锭中稀土钇含量控制在0.006～0.012％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅的稀土钢锭中的硅含量为2.5％～3.5％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅的稀土钢锭在制备过程中，稀土钇在凝固过程中添加。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述含硅的稀土钢锭中稀土钇含量为充分考虑烧损后的实际量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热轧温度控制在1050℃～1150℃，在此温度范围内进行轧制，热轧总压下率控制在80％～90％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常化退火温度为900℃～1050℃，保温30min～60min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷轧压下率为60％～80％，冷轧织构显著弱化γ(<111>//nd)组分。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最终退火温度为800℃～1150℃，成品板织构包括{100}和{113}织构。
10.一种稀土钇调控无取向硅钢织构与磁性能的方法的应用，其特征在于，所述应用具体为通过权利要求1-9之一所述的方法对无取向硅钢进行调控，获取无取向电工钢，所述无取向电工钢具有优异的软磁性能，磁感应强度b50介于1.65～1.75t，铁芯损耗p10/400介于11.5～13.6w/kg。
