冶金法制備高硅電工鋼冷軋薄帶和絲材

所屬學(xué)院：新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室

合作方式：?整體轉(zhuǎn)讓 ?技術(shù)許可 ?作價入股 ?合作開發(fā) ?其它_____

成果簡介：

Fe-6.5wt%Si高硅電工鋼具有極低的鐵損，接近0的磁致伸縮系數(shù)，和較高的強(qiáng)度，是是制造小型輕量化、低噪音、低能耗機(jī)電產(chǎn)品的重要材料，應(yīng)用領(lǐng)域包括制造高頻變壓器和高速電機(jī)，以及汽車、艦船，飛行器等有靜音要求的場合，代表新一代高效節(jié)能電工鋼的發(fā)展方向。然而鑄態(tài)高硅鋼的塑性為零，難以加工成形，限制了其廣泛應(yīng)用。在高硅鋼脆性機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，我們開發(fā)出了多種加工技術(shù)和處理工藝，可以制備多種規(guī)格的厚度0.05-0.3mm，寬度50-150 mm的薄帶，以及直徑0.2-0.5mm的絲材。產(chǎn)品具有良好的軟磁性能，與日本CVD產(chǎn)品性能持平，而且具有良好的綜合力學(xué)性能。

成熟程度及推廣應(yīng)用情況：

目前處于何種研發(fā)階段：?研發(fā)?小試?中試?小批量生產(chǎn)?產(chǎn)業(yè)化；樣機(jī)：?有?無其他：□如選擇“其他”，請說明：。

推廣應(yīng)用情況：無。

技術(shù)優(yōu)勢：

針對高硅電工鋼的脆性機(jī)理，利用熱處理和熱加工技術(shù)，消除材料中脆性有序結(jié)構(gòu)，調(diào)整晶粒的尺寸、形狀、和取向，提高材料的加工能力，能夠制備出多種規(guī)格的厚度0.05-0.3mm，寬度150mm的薄帶。能夠?qū)崿F(xiàn)高硅鋼帶卷的連續(xù)帶張力冷軋。

對于高硅鋼熱軋棒材，利用高能電脈沖或電化學(xué)處理能夠有效提高材料的變形能力，實(shí)現(xiàn)在室溫拉拔，制備出直徑0.2-0.5mm的絲材。絲材表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，室溫下，屈服強(qiáng)度1400MPa，斷裂延伸率達(dá)到5.4%。高硅電工鋼絲材具有良好的加工性能和優(yōu)異的軟磁性能。

性能指標(biāo)：

高硅電工鋼，硅含量6.5%。

冷軋薄板帶，厚度0.05-0.3 mm，寬度150 mm;拉拔絲材，室溫下，屈服強(qiáng)度1400MPa，斷裂延伸率達(dá)到5.4%。

磁性能，工頻至中高頻鐵損較現(xiàn)有相同厚度規(guī)格的高牌號取向硅鋼降低30％，磁感B8≥1.50T,使用噪音降低30%。

市場分析：

Fe-6.5Si合金是一種高性能電工鋼，應(yīng)用于高頻工況下的變壓器和電機(jī)。它具有極低的鐵芯損耗和超低的磁致伸縮，因而使機(jī)電設(shè)備效率提高，發(fā)熱低，噪音低。

Fe-6.5Si合金的應(yīng)用還包括風(fēng)能，太陽能，以及混合動力汽車。這些新興產(chǎn)業(yè)在未來5-10年將獲得快速增長。Fe-6.5Si合金棒材還可用于高可靠長壽命電器開關(guān)。

開發(fā)出電化學(xué)拉拔新技術(shù)，以生產(chǎn)高性能金屬棒材和線材。項目實(shí)施后不僅能提高生產(chǎn)效率和現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)高品質(zhì)的纜繩、彈簧用鋼絲，而且能夠在現(xiàn)有設(shè)備上加工一些即脆又硬的金屬，增加產(chǎn)品系列。

經(jīng)濟(jì)效益分析：

目前，只有日本一家公司可以提供商用Fe-6.5Si合金薄帶產(chǎn)品。日本產(chǎn)品的價格約為每公斤20美元，是普通取向硅鋼價格的4-5倍。

與薄帶相比，線材和棒材的加工更簡單。產(chǎn)品價格應(yīng)該低于每公斤10美元。因此年產(chǎn)10萬噸Fe-6.5Si板材和線材，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值10億美元以上。

成果亮點(diǎn)：

1. 具有自主知識產(chǎn)權(quán)，研究成果已授權(quán)發(fā)明專利5項，申請3項。

2. 成果來源：自然基金Fe3Si基合金變形過程中金屬間化合物塑性改善的物理本質(zhì)項目、國家863計劃超低鐵損變壓器用高硅電工鋼開發(fā)項目、國家973計劃脆性難加工材料精確控制制備加工的基礎(chǔ)研究高性能6.5wt.%Si高硅鋼板帶的精確控制制備技術(shù)項目。

3. 技術(shù)先進(jìn)性：國際先進(jìn)。

團(tuán)隊簡介：

北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室高硅鋼研究組在國家973計劃和863計劃支持下針對高硅電工鋼的脆性機(jī)理和成形工藝進(jìn)行了長期深入的研究，獲得多項研究成果?！暗丸F損高塑性冷軋6.5wt%Si高硅電工鋼制備新技術(shù)”獲得教育部技術(shù)發(fā)明一等獎，產(chǎn)品具有良好的軟磁性能，鐵損、噪音、強(qiáng)度等性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，而且具有良好的綜合力學(xué)性能。研究組有教授2名，副教授1名，講師1名，研究生8名，已獲得授權(quán)發(fā)明專利11項。

成果相關(guān)照片：

聯(lián)系方式：

北京科大科技園

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