高硅钢的轧制工艺
发布时间:2014-01-02 05:54
作者:互联网
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高
硅硅钢片(6.5wt%Si) 由于具有十分优异的软
磁性能,被广泛用于制作
变压器和
电机等机电设备
铁芯。高
硅钢具有低的中高频
铁损,故易于实现高效节能;其磁致伸缩系数近似为零,故可实现清净无噪音;其
磁导率很高,故可提高
灵敏度。因此,高硅硅
钢片特别适合在中高频、低铁损、低噪音条件下应用,是一类有利于环保节能且性能优异的软磁材料。但是,6.5%Si 高硅钢室温脆性大,
热加工性能差,难以用通常的
热轧、
冷轧和
退火传统
工艺进行
生产,这严重影响了其在工业领域的应用。为此,现在正在积极研发针对高硅钢特点的特殊轧制工艺。有研究表明,含 4%~7%Si 的高硅
钢坯,在 900℃ 以上温度
范围内有很好的加工性能,在900℃以下时加工性能下降,到600℃左右就难以轧制。可见高硅
钢带轧制时,存在不可轧制的极限温度。
日本 NKK
公司提出一项采用包套轧制法制造高硅
钢板的专利,其方法是将一块或数块叠层高硅钢板作为芯材,周围由包覆材料如
低碳钢(~0.1%C) 包覆并加以焊封,然后在芯材温度低于900℃时热轧。为便于轧制钢板的剥离,在钢板包覆前需涂上剥离剂,能与钢板表面形成一层绝缘膜,并在轧制温度下不发生分解。常用无机剥离剂如MgO、Al2O3、SiO2、
TiO2和
MGPO5当中的一种或数种。包套轧制成品钢带表面形状好,宽度和厚度范围宽,但整个生产过程中工艺
控制因素非常复杂和严格,工艺范围窄,因而很难掌握,
成本较高,未能实现
工业化。我国北京科技大学通过微
合金化并结合适当
热处理方式利用传统轧制法制备出了0.03mm 厚 6.5%Si 高硅钢。通过添加微量 Al、Ti、Ni、B 缩小高硅钢的 B2 + DO3有序相区,
改善晶界间的结合,避免高脆相的形成,提高塑性和
机械加工性能。通过
铸锭退火、
自由锻造、控温热轧(1050 ~850℃)、热轧退火、控温温轧(350~650℃) 、温轧热处理、反复冷轧制备出了 0.03~0.05 mm 厚的6.5 %Si 高硅钢
薄板,在 H2+ N2保护气氛中退火得到P0. 07 /40k为 26.1W/kg的高频铁损。除了改进传统轧制之外,人们也在积极研发新的制备方法。粉末压延法就是其中之一。粉末压延工艺的要点为: 将颗粒尺寸为150μm 的高纯
铁粉和纯度为 99.9 %、颗粒尺寸为60μm 的
硅粉,按 m(Fe) ∶ m(Si) = 93.5∶ 6.5(重量百分比) 称取一定量的粉末,混粉 3 h,将具有塑性的混合原料粉末在两辊轧机上进行轧制,轧制出粉末
带材,将粉末带材
切割为 65 mm 的片材,在 5%H2、95%Ar 气氛下初次
烧结,烧结后的片材经过多道次轧制减薄至 0.30 mm 厚,涂 MgO,在1200℃下均匀化 3 h,带材的
致密度可达 98%.
线切割加工成环形样品,在 Ar 保护下经800℃退火1 h,消除内
应力检测其磁性能。此方法制备的 0.30 mm 厚 6.5%Si硅钢片试样的饱和磁感应
强度达到 1.8T,其高频铁损 P2 /10k为 69W/kg。(一员)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。