废硅钢片
发布时间:2021-02-07 16:58
作者:互联网
来源:钢百科
1749
概述
硅钢片的生产由于工艺复杂、工艺窗口窄,生产难度大,被誉为钢铁产品中的工艺品,特别是取向硅钢片。见图
用途
来历
1900年
英国哈德菲尔德(R.A.Hadfield)等首先发现含Si4%的Si-Fe合
金有良好
磁性。1903年德国和美国相继生产含Si1.0~4.5%的
热轧硅钢片。1906年代替
低碳钢用来制造
电机和变压器铁芯。1934年美国戈斯(N.P.Goss)采用两次
冷轧法制成 (110)[001]晶粒择优取向的含 Si3%的冷轧硅钢片。1968年
日本田口悟等采用硫化
锰和氮化
铝综合
抑制剂并使用一次大压下率冷轧法,制成(110)[001]高磁感取向硅钢,这种材料的晶粒取向更加准确,
铁损和磁性进一步
改善。历年来,硅钢的铁损值下降示意曲线。
1949年美国制成厚度小于 0.1mm的冷轧(110)[001]取向薄硅
钢带,用于电子工业。1957年联邦德国制成了(100)[001]立方取向硅钢片,其纵横向磁性都高,但因工艺复杂,至今未正式生产。含硅6.5%的Si-Fe合金的磁致伸缩约为零,
磁导率高、铁损低、制成的变压器无噪声但因加工困难,未得到广泛应用。70年代采用液态快冷技术制成6.5Si-Fe微晶薄带,研制了更薄的取向硅钢片和(100)面
织构(晶间无取向)的硅钢片等新
品种。
中国于1953年开始生产
热轧低硅硅钢片(Si1~2%);1955年开始生产热轧高硅硅钢片(Si3.0~4.5%);1962年开始生产冷轧取向薄硅钢带。70年代开始生产冷轧取向硅钢带。
性能要求
对硅钢性能的要求 主要是:①铁损低,这是硅钢片质量的最重要
指标。各国都根据铁损值划分
牌号,铁损愈低,牌号愈高。②较强
磁场下磁感应
强度(磁感)高,这使电机和变压器的铁芯体积与重量减小,节约硅钢片、
铜线和绝缘材料等。③表面光滑、
平整和厚度均匀,可以提
高铁芯的填充系数。④冲片性好,对制造微型、小型电
动机更为重要。⑤表面绝缘膜的附着性和
焊接性良好,能防蚀和改善冲片性。⑥基本无
磁时效。典型
电磁性能见表1。
硅钢片一般随硅含量提高,铁损、冲片性和磁感降低,
硬度增高(图3)。
工作频率愈高,涡流损耗愈大,选用的硅钢片应当愈薄。
冶炼轧制
硅钢主要用氧气
转炉冶炼(也可用
电弧炉冶炼),配合钢水真空处理和AOD技术(见炉外精炼,采用模铸或连铸法。根据不同的用途,冶炼时改变硅(0.5~4.5%)和铝(0.2~0.5%)含量以满足不同磁性的要求。高牌号硅钢片的硅和铝量相应提高。
碳、硫和
夹杂物尽量减少。
冷轧硅钢片的磁性、表面质量、填充系数和冲片性比热轧硅钢片好,并可成卷生产,所以从60年代开始有些国家已停止生产热轧硅钢片。中国采用约 900℃低温一次快速热轧和氢气保护下成垛
退火方法制造热轧硅钢片,
成材率较高,成品表面质量和磁性都较好。
硅钢的轧制分为热轧和冷轧两个
工序,传统的采用热轧直接生产硅钢成品的工艺已经很少采用,主要为热轧和冷轧两个工序来生产,称为冷轧硅钢产品。根据产品不同,冷轧工序分为多
机架轧机轧制和单机架轧制,其中单机架轧制主要生产取向硅钢产品。
冷轧无取向
冷轧无取向硅钢片是将
钢坯或
连铸坯热轧成厚度约2.3mm带卷。制造低硅产品时,热轧带卷
酸洗后一次冷轧到 0.5mm厚。制造高硅产品时,热轧带酸洗后(或先经800~850℃常化后再酸洗),冷轧到0.55或0.37mm厚,在氢氮
混合气氛连续炉中850℃退火,再经6~10%小压下率冷轧到0.50或0.35mm厚。这个小压下率的冷轧可使退火时晶粒长大,铁损降低。这两种
冷轧板都在20%氢氮混合气氛下连续炉中850℃最终退火,然后涂磷酸盐加
铬酸盐的绝缘膜。晶粒取向硅钢一般都含Si3%,要求钢中氧化物夹杂含量低,并必须含有C0.03~0.05%和抑制剂(第二相弥散质点或
晶界偏析元素)。抑制剂的作用是阻止初次
再结晶晶粒长大和促进二次再结晶的发展,从而获得高的(110)[001]取向。抑制剂本身对磁性有害,所以在完成抑制作用后,须经高温净化退火。采用第二相抑制剂时,
板坯加热温度必须提高到使原来粗大第二相质点
固溶,随后热轧或常化时再以细小质点析出,以便增强抑制作用。冷轧成品厚度为0.28、0.30或0.35mm,工艺要点见表3。冷轧取向薄硅钢带是将0.30或0.35mm厚的取向硅钢带,再经酸洗、冷轧和退火制成
硅钢片退火
一、 将待退火硅钢片装入铁盒(按硅钢片尺寸大小,注意装箱最好不要超过三层)装料架,每箱硅钢片上最好在覆盖一张略小于铁盒的
盖板(最好用硅钢片材料做),吊至炉膛内,锁好炉盖,压紧
密封圈,接通循环
水管。
二、 接好氮气,检查是否漏气,并检查循环水的正常
供给。
四、 接好氮气管与充
气阀的连接,打开充气阀,注入氮气。压力在0.03~0.1MPA之间,关闭充气阀打开
安全阀.
六、 检查电气柜的电压、电流、仪表是否正常,
七、 将
温控表的初始温度设定为400℃,检查
功率表的各项电流是否一致,在确保
调整一致后,打开加热
开关进行加热。此时将循环水的阀门打开,确保无堵塞
保证水流畅通。
八、 检查电房仪表的正常与否,进行退火炉的
功率调整。
九、 在温度升至400℃时,打开充氮气阀门(排烟),放气至0.01MPA时关闭充气阀门《重复三、四项的操作》
十、 温度确定升至400℃时,进行恒温,恒温1小时左右〖大约是操作第九项的时间〗,并确定仪表温度也在400℃左右。
十一、 保温完毕后,将温控表设定为680℃,进行加热,
十二、 在加热期间,要注意循环水的流量及温度,压力
真空表的指针应不超过0.1MPA;超过0.1MPA要打开充气阀进行放气,始终保持在0.1MPA
十三、 温控表设定为680℃~750℃
(根据硅钢片材质而定,冷轧无取向硅钢片低牌号国产BS0A600、50W600、50WW540以下一般退火温度在680℃左右,
进口同等材质可适当+20℃,无取向高牌号一般退火温度在720℃左右。
十四、 温度升至设定温度后,恒温时间不可小于2小时,仪表也应在设定温度上下。
十五、 结束后,关闭加热开关、电源开关。
十六、 检查无误后,该炉硅钢片去应力退火过程进入自然
冷却状态,当炉内温度降至380℃以下(最好是350℃)打开
放气阀放完气,{发黑处理应向炉内充5分钟压缩空气}打
开炉盖方可出炉。将料架吊出,放到安全位置后用电
风扇按切向吹风,直至冷却到理想温度即可,这时循环水阀门可关闭(出水阀门一直是打开的),
各国都根据铁损值划分牌号,铁损愈低,牌号愈高。常见的牌号有B50A800.B50A470.B50A1300等。
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。