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日本6.5wt%高硅钢的研发技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-12-21  浏览次数:31
核心提示:研究表明:硅含量对硅钢的性能影响很大,随着硅含量的增加,硅钢的磁滞伸缩系数减小,铁损降低,磁导率增加,当硅的质量分数达到6.5%时,硅钢具有最佳的软磁性能,且特别适用高频电器产品。
 研究表明:硅含量对硅钢的性能影响很大,随着硅含量的增加,硅钢的磁滞伸缩系数减小,铁损降低,磁导率增加,当硅的质量分数达到6.5%时,硅钢具有最佳的软磁性能,且特别适用高频电器产品。磁导率达到最大值,铁损最小,磁致伸缩趋近于零,是实现电磁设备高效、节能、轻便化的理想材料。6.5 wtSi硅钢虽具有优异的磁学性能和广泛的应用前景,例如高频电机、音频和高频变压器以及磁屏蔽,这些应用领域中利用6.5 wtSi硅钢可以有效降低铁损,提高工作效率,降低能源损耗,但是,6.5 wtSi高硅钢中DO3B2有序相的存在,导致了其质地脆,加工性能差,难以用常规轧制方法制备,因而制约了其生产和应用。到目前为止,世界范围内只有日本的JFE公司利用CVD方法实现了6.5 wtSi硅钢的工业化生产,随着人们对6.5 wtSi硅钢特有性能的认识深入以及高频技术的发展,对6.5 wtSi硅钢的市场需求将随之增加。因此,针对6.5 wtSi硅钢为扩大产能,改善可加工性,围绕机理和工艺技术与加工设备正在国内积极展开研究工作。

日本从上世纪六十年代已经有了6.5%高硅钢的相关研究成果:

  • 日本钢管公司

1966年高田芳一、石坂哲郎等发表用轧制法生产6.5%Si的研究成果,具体工艺如下

冶炼(典型成分:6.5-6.7%Si0.002%C0.01% Mn0.004%P0.001%S0.002%O0.002%NAls<0.1%铸锭(重5t,铸态组织在600 以下延展性为0,铸锭晶粒尺寸为10-30 mm,铸坯中晶粒尺寸更大)装炉加热(>600 装炉,1150 均热)开坯(板子尺寸为150´600´500 mm长)运输(在保温箱中运送,要求保温>700 热轧前加热(700 装炉,加热至<1200 ,一般为1150 ,炉内含有2%O2时,<1250 加热防止FeSiO4氧化层融化)粗轧(大于900 时加工性良好,在1050-1150 经大于50%压下率粗轧至约35 mm,晶粒尺寸为1.2-2.0 mm精轧(要求辊径大于坯料厚度20倍以上,高硅钢动态再结晶开始温度约为1100 ,小于1100 开轧前4道次,每道压下率大于20%,总压下率大于70%,后2道总压下率小于40%,终轧温度为780-850 ,用矿物油润滑)卷曲(卷曲温度一般为600 ,卷取时钢卷表面最大应变量εmax应满足εmax=t/2Rt为热轧带厚度,R为钢卷半径,εmax控制在1%以下。)酸洗温轧(轧制温度Tr应满足下公式:20[Si]-50≤Tr≤400,当Si6.5%,则20´6.5-50=80,因此,Tr=80-400 退火(在Ar气中800 退火)涂层磁测

  • 新日铁公司

1991-1993年菅泽三,北厚修司发表了轧制法研究成果,具体工艺如下:

冶炼(成分:C≤0.006%Mn0.1-0.2%S≤0.006%Als0.01-0.03%N8-30ppmSi6.5%铸坯粗轧前加热(温度1200 ℃)粗轧(压下率15-40%轧至35 mm精轧前加热(加热速率大于10 /min1100-1120 ℃)精轧(可顺利通过辊径大于200 mm生产线,轧至1.8-2.3 mm,终轧温度980-1000 ℃)温轧(可不酸洗轧,温度170-300 ℃,原料厚度0.6-1.15 mm常化(900-1050 ´30 分钟N2保护)酸洗再温轧(终轧厚度为0.20-0.35 mm退火(H2保护,850-950 ´30-90分钟,经ε=5%平整,退火0.23 mm晶粒尺寸为150 μm,铁损最低)绝缘涂层磁性检测(0.35 mmP10/50=0.73 W/kgP10/400=10.9 W/kg0.30 mmP10/50=0.47-0.55 W/kgP10/400=9.0-9.5 W/kg0.23mmP10=0.70-0.74 W/kgP10/400=8.65-8.75 W/kgP5/1k=9.1-9.2 W/kgB50=1.36 T

注:新日铁曾试制过直接铸至1.8 mm厚的带坯

  • 神户制钢公司

1991-1993年杜本达人,十代田哲夫发表轧制法研究成果,具体工艺如下:

冶炼(成分:CS分别小于0.005%N≤0.003%Mn0.2-0.3%Als0.25-0.65%Si4.0-5.5%铸坯加热(温度1100 轧制(轧至20 mm常化(900-950 ´30 分钟)酸洗温轧(在工作辊Φ100 mm上进行,温轧温度Tr要满足:[60´Si%-90]—550 ,压下率大于15%,成品0.50 mm退火(950 ´90 分钟)磁性检测(P15/50=1.60-1.64 W/kgB50=1.65 T

 
 
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