高硅钢的轧制工艺

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硅钢生产工艺流程及其设备

硅钢生产工艺流程及其设备

硅钢生产工艺流程及其设备硅钢是一种重要的电工材料,广泛应用于电机、变压器、发电机等电力设备中。

它以硅为主要合金元素,具有低磁导率和高电阻率的特性,能有效减小铁芯中的涡流损耗和焦耳损耗,提高设备的工作效率。

硅钢的生产工艺流程及其设备是确保产品质量的关键,下面将详细介绍。

硅钢的生产工艺流程主要包括原材料准备、炼钢、连铸、热轧、退火、涂层和切割等环节。

原材料准备是硅钢生产的第一步。

主要原材料包括硅铁、冷轧钢卷和硼铁等。

这些原材料经过质检合格后,按照一定的比例进行混合,以确保硅钢的性能满足要求。

接下来,炼钢是将原材料进行冶炼的过程。

原材料经过加热、熔化和脱氧等处理,得到合格的炼钢液。

这一步需要使用到电弧炉等设备,确保温度和成分的控制。

然后,炼钢液通过连铸工艺进行铸造。

连铸是将炼钢液倒入连铸机中,通过结晶器和冷却水的作用,使炼钢液迅速凝固成坯料。

连铸机是连续生产硅钢的关键设备,能够保证产品的均匀性和质量稳定性。

接着,热轧是将坯料进行加热和轧制的过程。

坯料经过加热炉的加热,达到适宜的轧制温度后,通过轧机进行轧制。

热轧设备包括加热炉和轧机等,能够使坯料变得更加致密,并获得一定的形状和尺寸。

随后,退火是对热轧后的硅钢进行加热和冷却处理的过程。

退火能够消除硅钢中的应力,提高其磁导率和磁化特性。

退火设备包括退火炉和冷却装置等,能够实现对硅钢的精确控制。

然后,涂层是对硅钢表面进行涂覆保护层的过程。

涂层能够保护硅钢不受氧化和腐蚀的影响,延长其使用寿命。

涂层设备主要包括涂覆机和烘干炉等,能够实现对硅钢表面的均匀涂覆和固化。

切割是将涂层硅钢按照要求的尺寸进行切割的过程。

切割设备包括剪切机和切割机等,能够实现对硅钢的精确切割,使其符合产品要求。

硅钢的生产工艺流程及其设备是确保产品质量的重要环节。

每个环节都需要精确的控制和合适的设备,以保证硅钢具有良好的磁导特性和电气性能。

同时,生产工艺流程和设备的改进也能够提高硅钢的生产效率和降低生产成本,促进产业的可持续发展。

高硅钢的轧制工艺

高硅钢的轧制工艺

高硅钢的轧制工艺高硅硅钢片(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 B+ 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2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 %S i 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。

制备高硅钢的新工艺

制备高硅钢的新工艺

制备高硅钢的新工艺近年来,地球变暖和大气污染等环境问题及能源短缺问题受到人们高度关注,铁芯材料高性能化和高效化的要求越来越严格。

高硅钢因其许多优异的磁性能,在电力工业中实现高效化、节能化、轻便化和低噪音化方面,具有广阔的发展和应用前景。

现在面临的最大问题是其高硅含量带来的高脆性,给高硅钢的生产带来很大的困难,限制了其应用和发展。

为此,除了正在积极探索通过改造传统工艺来生产高硅硅钢片之外,也在努力开发非传统的新工艺。

一. 喷射成形法。

中国科学院金属所利用喷射成形制备出了 Fe-4.5Si%硅钢板坯,以工业纯铁和工业纯硅,按照Fe-4.5Si%的成分制备母合金,在雾化压力 0.6~1.2MPa、沉积距离为 300~600 mm 的条件下,形成沉积板坯。

然后,在氩气保护下将高硅板坯加热到1100~1200℃,采用压力机对其压实(压下变形量为 20 %左右),获得5mm左右的板坯。

然后在1000~1050℃下进行热轧,压下率为15%左右。

经多道次重复轧制,最后轧成约3 mm的粗轧板坯;将粗轧板坯表面清理后,将其加热到950~1000℃,进行热轧,每次轧制压下率为15%~20%,获得1 mm 厚的板坯,酸洗后,将板坯加热到900℃,在轧制压下率约为10%的条件下进行多道次热轧,最终获得厚度为 0.5 mm的高硅钢片。

最后在720℃,真空度为 10-3Pa 条件下保温8小时,获得性能优异的高硅高硅钢片,磁感应强度 B25为 1.544 T、B50为 1.641 T;铁损 P10/50为 1.437 W/kg,P15 /50为 3.43 W/kg。

二。

沉积扩散法。

沉积扩散法是在基板表面沉积高硅层,再通过扩散渗硅使表面的高硅逐渐扩散到基板内部,从而制成高硅钢板。

例如,将已轧制好的 0.35 mm 厚的基板(无取向硅钢片) 在 800~850℃浸入熔融的 Al-Si 浴中,从而在表面形成一定梯度的 Al-Si 分布,随后进行中间冷轧,最后在1100℃以上真空炉内进行退火热处理,使 Al-Si 原子扩散到基片内部。

硅钢冶炼工艺

硅钢冶炼工艺

硅钢冶炼工艺引言硅钢是一种常见的特种钢材,具有优异的磁性能和导磁性能,广泛应用于电力设备、电动机等领域。

硅钢的冶炼工艺是钢铁生产中的重要环节,本文将详细探讨硅钢冶炼工艺。

硅钢的特点硅钢由于含有大量的硅元素,具有以下特点: 1. 低磁滞损耗:硅钢的硅含量可以有效降低磁滞损耗,提高电机的工作效率。

2. 高导磁率:硅对磁场具有较高的导磁率,可以提高电机的输出功率。

3. 低常磁损耗:硅钢的硅含量可以降低常磁损耗,提高电机的工作效率。

硅钢冶炼工艺的步骤硅钢冶炼工艺包括以下步骤:1. 原料准备硅钢的主要原料是镀锌钢板和硅铁合金。

在冶炼过程中,需要准备适量的原材料,确保冶炼过程的顺利进行。

2. 熔炼熔炼是硅钢冶炼工艺中的关键步骤。

在熔炼过程中,将原料放入高温炉中,加热至一定温度,使原料熔化。

熔炼过程中需要控制炉温和搅拌速度,确保原料充分混合,形成均匀的合金溶液。

3. 浇注浇注是将熔炼好的合金溶液倒入浇注模具中,形成硅钢板的过程。

在浇注过程中,需要控制浇注速度和温度,确保合金溶液均匀流动,形成均匀的硅钢板。

4. 压制压制是将浇注好的硅钢板进行压制,使其更加密实。

通过压制可以提高硅钢板的机械强度和导磁性能,提高硅钢材料的使用寿命。

硅钢冶炼工艺的优化为了提高硅钢的质量和冶炼效率,可以进行如下优化措施:1. 炉温控制合理控制炉温可以保证原料充分熔化,并减少熔炼过程中的能量损失。

通过优化炉温控制系统,可以提高硅钢冶炼的效率和质量。

2. 浇注速度控制合理控制浇注速度可以保证合金溶液充分流动,并减少气孔和夹杂物等缺陷的产生。

通过优化浇注速度控制系统,可以提高硅钢板的质量。

3. 压制参数优化通过优化压制参数,可以提高硅钢板的密实性和导磁性能。

合理选择压制压力和时间等参数,可以提高硅钢板的机械强度和导磁效能。

4. 原料质量控制优化原料的质量控制措施,可以提高硅钢的冶炼效果。

选择优质的镀锌钢板和硅铁合金作为原料,可以提高硅钢的导磁性能和使用寿命。

6_5wt_Si高硅钢冷轧薄板制备工艺_结构和性能

6_5wt_Si高硅钢冷轧薄板制备工艺_结构和性能

6.5wt%Si高硅钢冷轧薄板制备工艺、结构和性能"◆林均品,叶丰,陈国良,王艳丽,梁永锋,金吉男,刘艳(北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京,100083)摘要:Fe-6.5wt.%Si合金是一种具有高磁导率,低矫顽力和低铁损等优异软磁性能的合金。

但是,其室温脆性和低的热加工性能严重影响了在工业领域的应用。

本实验室利用热轧、温轧、冷轧和适当的热处理相结合的方法成功轧制了厚0.05mm的Fe-6.5wt.%Si合金薄板。

所获得的冷轧薄板板型良好,表面平整厚度均匀,光洁度好,在室温下具有拉伸塑性,拉伸强度为1048MPa、延伸率为1.4%。

在高温退火后获得无取向高硅钢薄板。

退火后,薄板的硬度下降、弹性模量升高。

本文主要研究了Fe-6.5wt.%Si合金脆性本质、加工工艺、显微组织变化及其与磁性能的关系。

关键词:6.5wt%Si高硅钢;冷轧;结构;性能FabricationTechnology,MicrostructuresandPropertiesofFe-6.5wt.%SiAlloySheetsbyColdRollingLinJun-pin,YeFeng,ChenGuo-liang,WangYan-li,LiangYong-feng,JinJi-nan,LiuYan(StateKeyLaboratoryforAdvancedMetalsandMaterials,UniversityofScienceandTechnolohyBeijing,Beijing,100083)Abstract:ItiswellknownthatFe-6.5wt.%Sialloyisonekindofsoftmagneticmaterialswithhigherrela-tivepermeability,lowercoerciveforceandironlossthanthoseofconventionalindustrialsiliconsteel(Sicontent<4.5wt.%).However,theirroom-temperatureembittermentandpoorworkabilitylimittheirprac-ticalapplicationsintheindustry.NewtechniquehasbeendevelopedbywhichtheFe-6.5wt.%Sialloysheetsof0.05mmthicknesscanbesuccessfullyobtainedafterhotrolling,warmrolling,coldrollingandheattreatments.TheaspreparedFe-6.5wt.%Sialloysheetshavegoodappearanceandsurfacesmoothness.Tensilestrengthashighas1048MPaandelongationof1.4%weremeasuredatroomtemperature.Weob-tainednon-orientedFe-6.5wt.%Sialloysheetsunderhightemperatureannealing,whichdecreasesthehard-nessandincreasestheelasticmodulusofthesheet.Inthispaper,theembritllementmechanism,fabricationprocesses,microstructureandmagneticpropertiesarestudiedfortheFe-6.5wt.%Sialloysheets.Keywords:Fe-6.5wt.%Sialloy;coldrolling;structure;Properties"国家重点基础研究发展计划资助项目(项目编号:2006CB605205-2)作者简介:林均品:男,教授,博导。

热轧1300硅钢生产工艺

热轧1300硅钢生产工艺

热轧1300硅钢生产工艺热轧1300硅钢是一种重要的电工钢材,被广泛应用于电力变压器的铁芯制造上。

它具有低磁滞损耗、高磁导率和良好的耐温性能,可以有效提高变压器的效率和负载能力。

热轧1300硅钢的生产工艺主要包括原材料准备、钢锭制备、热轧和后续处理等步骤。

首先,原材料准备是生产工艺的第一步。

硅钢的主要成分是硅、铁和碳,其中硅的含量在1.5%到4.5%之间。

所以,选择合适比例的硅铁和低碳钢作为原材料。

其次,原材料通过熔炼和炉外精炼等工艺,制备成合格的钢锭。

熔炼过程中,先加入适量的废钢和废铁,然后加入硅铁和低碳钢,同时控制熔炼炉内的温度和氧气含量,使得钢液中的杂质得到有效去除。

熔炼结束后,通过真空炉进行一次脱氧处理,以进一步降低钢液中氧气的含量。

然后,将钢锭送入轧机进行热轧。

热轧是通过加热钢锭至适宜温度后,经过连续轧制和冷却控制,将钢锭轧制成连续条状的硅钢板材。

通过热轧过程,可以有效调整硅钢的厚度、宽度和长度,并提高晶粒度,增加材料的磁导率和导磁性能。

最后,热轧后的硅钢板材需要进行后续处理,以进一步提高其性能。

通常包括退火、酸洗、取样和检验等步骤。

退火过程中,将硅钢板材加热至适宜温度,然后进行连续冷却,以达到软化材料、消除残留应力和改善晶粒形貌等目的。

酸洗过程中,将硅钢板材放入酸性溶液中,去除表面氧化层和氧化物,以提高材料的表面平整度和光亮度。

取样和检验过程中,将硅钢板材切割成标准尺寸的样品,进行化学成分分析、物理性能测试和微观组织观察等工作,以确保产品符合标准要求。

综上所述,热轧1300硅钢的生产工艺包括原材料准备、钢锭制备、热轧和后续处理等步骤。

通过科学的工艺控制和优化,可以生产出性能优良的热轧1300硅钢,为电力变压器的制造提供优质材料。

热轧硅钢生产工艺流程

热轧硅钢生产工艺流程

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硅钢的生产流程

硅钢的生产流程

硅钢的生产流程
硅钢的生产流程对于硅钢的质量至关重要,这可是电力设备中不可或缺的材料,就像发电机、变压器、电动机这些大家伙的心脏。

它的生产过程就像是精心烹饪一道大菜,每一步都得精确控制。

咱们来看看这菜是怎么做出来的。

一、硅钢生产工艺流程:精细打造
1.原材料准备:硅钢的主要原料是硅铁和冷轧非取向电工钢板,硅含量得达到3%以上,还得加点碳、硫、磷这些调料,还有合金元素。

2.热轧:把原料混炼、热轧,变成规定尺寸和厚度的硅钢板。

这个过程得控制好温度、压力、速度,保证质量。

3.退火:热轧后的硅钢板得退火,让它磁性能更好。

退火时得控制好温度、时间、气氛,让硅钢板组织结构和磁性能达到理想状态。

4.表面处理:退火后的硅钢板表面得处理,去除氧化层和杂质,常用的方法有酸洗、硅化。

二、硅钢生产设备:工具齐全
1.热轧机:这是关键设备,把原料加工成硅钢板,包括加热炉、轧机、剪切机。

2.退火炉:用来给硅钢板退火,有气体退火炉和电阻加热退火炉,根据生产规模选。

3.钢带表面处理设备:去除硅钢板表面的氧化层和杂质,保证质量。

三、硅钢的应用领域与市场前景:未来可期
硅钢的电磁性能优异,能量损耗低,所以广泛应用于电力设备。

随着电力设备需求增长,硅钢市场前景看好。

四、结论
硅钢的生产,这活儿得专业,设备得先进。

它的应用广泛,市场前景广阔,值得咱们好好了解和投入。

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高硅钢的轧制工艺
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 B
+ 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2
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 %S i 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 9 9.9 %、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。

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