一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的制备方法_2

文档序号:9411892阅读:来源:国知局
时间为4min,常化气氛为空气;
[0019](5)酸洗:钢带采用质量分数为18%的稀盐酸酸洗,酸洗液温度为90°C,酸洗时间 为6min,酸洗后在清水池中浸泡,清除表面酸液和污垢,再用6 % Na2C(V?性水溶液中和,吹 干并涂上机油;
[0020] (6) -次冷乳:室温乳制,乳制道次为5道次,乳后厚度为0? 65mm ;
[0021] (7)中间退火:中间退火温度为920°C,保温时间为3min,退火气氛为30%H2+70% N 2混合气体;
[0022] (8)二次冷乳:乳前钢板预热,预热温度为140 °C,乳制道次为3道次,乳后厚度为 0. 5mm;
[0023] (9)成品退火:退火温度为860-1000 °C,保温时间为l_7min,退火气氛为30% H2+70%队混合气体。作为一种优化,退火温度为900~940°C,退火时间为3~5min。
[0024] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0025]1、本发明提供的一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的制造方法,制得的 成品钢带铁损低、磁感应强度高且磁性能稳定,磁性能为:钢板厚度0. 5mm时,P15/5()= 3. 6~ 3. 9W/kg,B5_= 1. 76 ~1. 80T。
[0026] 2、与现行的普通冷乳无取向硅钢类似成分相比铁损低0. 1~0. 4W/kg,磁感则比 对应高0. 3T以上。与中国专利CN104294185和CN101831589相比,本发明中不涉及Sb、Sn 和Cu的添加,但充分发挥了 La、Ca和B对硅钢夹杂物、组织和磁性的复合作用。与其专利 中的磁性能相比,本发明类似钢种的铁损比其低0. 1~0. 3W/kg,磁感比其高0. 2~0. 5T。
[0027] 3、本发明制备过程中合理控制了退火工艺,有效控制了高效电机用无取向硅钢的 晶粒尺寸和综合磁性能,该成品钢带不仅能广泛用于大、中型电机制造,也可广泛用于变频 空调冰箱压缩机的制造。
【附图说明】
[0028] 图1为本专利实施例6中成品退火板中的夹杂物形貌。
【具体实施方式】
[0029] 为进一步了解本发明的内容,下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0030]本发明的一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的化学成分(按重量百 分比计)为:C 彡 0? 005%,Si :0? 8% ~1. 7%,Mn :0? 3% ~0? 6%,A1 :0? 2% ~0? 4%, P 彡 0? 015%,S 彡 0? 004%,N 彡 0? 004%,T[0]彡 0? 003%,La :0? 003%~0? 015%,Ca : 0? 0015%~0? 0025%,B :0? 001%~0? 004%,其余为Fe和不可避免的杂质。
[0031] 本发明实施例和对比例按照以下工艺步骤和技术参数进行制备:(1)按上述成分 采用真空感应炉冶炼并铸成6. 5kg钢锭;(2)铸锭在1150°C的马弗炉中加热并保温lh,再 锻造成为80mmX 70mmX L的钢坯;(3)钢坯经1180°C均热后,进行7道次热乳,即由70mm - 4 6mm-33mm-22mm- 14mm -9mm -4mm-2. 5mm,终乳温度为870±20°C; (4)热乳板在920°C的 马弗炉中进行常化处理,保温4min后取出空冷;(5)经过常化处理的热乳板采用质量分数 为18 %的稀盐酸酸洗,酸洗温度和时间分别为90°C和6min,酸洗后清除表面酸液和污垢, 再用6% Na2C(V?性水溶液中和,吹干并涂上机油;(6)酸洗后的常化板在室温下进行5道 次的一次冷乳,BP 由 2. 5mm - 1. 9mm - 1. 4mm - 1. 0mm - 0? 75mm - 0? 65mm ; (7) -次冷乳 板进行中间退火处理,中间退火温度为920°C,保温时间为3min,退火气氛为30% H2+70% N2混合气体;(8)经过中间退火的冷乳板在马弗炉中预热到140°C后进行3道次的二次冷 车L,即由〇. 65mm - 0. 59mm - 0. 54mm - 0. 5mm ; (9)二次冷乳板进行成品退火处理,退火温 度为920°C,保温时间为3min,退火气氛为30 % H2+70 %队混合气体。所得实施例的磁性能 为:P15/5Q= 3. 63 ~3. 91W/kg,B5_= 1. 759 ~1. 802T ;对比例的磁性能为:P 15/5。= 3. 94 ~ 4. 25W/kg,B5_= 1. 739 ~1. 747T。
[0032] 在7组实施例中选取磁性最优的3组(实施例4、实施例5、实施例6)进行退火工 艺的优化试验。共设计16种退火工艺参数,退火温度设计4种,分别为860°C、900°C、940°C、 1000°C ;退火时间设计4种,分别为lmin、3min、5min、7min。3组实施例获得最优综合磁性 能的最佳退火工艺为:退火温度900~940°C,退火时间3~5min,对应的磁性能为:P 15/5。 =3. 58 ~3. 88W/kg,B5_= 1. 767 ~1. 802T。
[0033] 表1、本发明各实施例及对比例的化学成分列表
[0034]
[0035] 表2、本发明各实施例及对比例的晶粒尺寸和电磁性能检测情况列表
[0036]
[0037] 表3、不同退火参数下本发明典型实施例的晶粒尺寸和电磁性能检测情况列表
[0038]
【主权项】
1. 一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的制备方法,其特征在于,所述无取向 硅钢的化学成分按重量百分比为:C彡0? 005%,Si :0? 8%~I. 7%,Mn :0? 3%~0? 6%,A1 : 0? 2%~0? 4%,P 彡 0? 015%,S 彡 0? 004%,N 彡 0? 004%,T[0]彡 0? 003%,La :0? 003%~ 0? 015%,B :0? 001%~0? 004%,Ca :0? 0015%~0? 0025%,其余为 Fe 和不可避免的杂质; 其制备方法包括以下步骤: (1) 冶炼:按上述成分采用真空感应炉进行冶炼,并铸成6. 5kg钢锭; (2) 锻造:铸锭加热温度为1150°C,保温时间为lh,锻后尺寸为80mmX70mmXL的钢 坯; (3) 热乳:钢还开乳温度为1180°C,开乳初始厚度为70mm,乳制道次为7道次,终乳温 度为870 ±20 °C,终乳厚度为2. 5mm ; (4) 常化:钢带常化温度为920°C,保温时间为4min,常化气氛为空气; (5) 酸洗:钢带采用质量分数为18%的稀盐酸酸洗,酸洗液温度为90°C,酸洗时间为 6min,酸洗后在清水池中浸泡,清除表面酸液和污垢,再用6% Na2Oy^性水溶液中和,吹干 并涂上机油; (6) -次冷乳:室温乳制,乳制道次为5道次,乳后厚度为0. 65mm ; (7) 中间退火:中间退火温度为920°C,保温时间为3min,退火气氛为30% H2+70% N2 混合气体; (8) 二次冷乳:乳前钢板预热,预热温度为140°C,乳制道次为3道次,乳后厚度为 0. 5mm ; (9) 成品退火:退火温度为860~1000 °C,保温时间为1~7min,退火气氛为30 % H2+70% N2混合气体。2. 如权利要求1所述的一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的制备方法,其特 征在于,所述步骤(9)中:退火温度为900~940°C,退火时间为3~5min。
【专利摘要】本发明公开了一种复合元素处理的高效电机用无取向硅钢的制备方法,属于电工钢技术领域。本发明采用复合添加一定量的Ca、La和B的无取向电工钢铸坯为原料,依次进行冶炼、锻造、热轧、常化、酸洗、一次冷轧、中间退火、二次冷轧和成品退火,并将成品退火温度和时间分别控制为900-940℃和3-5min,最终得到具有低铁损和高磁感的高效电机用无取向硅钢产品。该产品最终磁性能为:钢板厚度0.5mm时,P15/50=3.6~3.9W/kg,B5000=1.76~1.80T。该成品钢带不仅能广泛用于大、中型电机制造,也可广泛用于变频空调冰箱压缩机的制造。
【IPC分类】C21D8/12, C22C38/14, C22C38/06
【公开号】CN105132808
【申请号】CN201510665025
【发明人】万勇, 陈伟庆, 李 杰, 范鼎东
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月14日
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