专利名称：颗粒状硅磷铁合金的生产方法
专利说明 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高硅磷软磁铁合金材料地生产方法。
公知的硅钢片磁性材料的生产方法是从矿石炼成铁→炼成硅钢→浇注钢锭→轧成板坯→薄板→剪切→退火→酸洗→成品硅钢片。这种生产方法生产的硅钢片硅的含量最高可达4.5%，磷的含量为0.04～0.025%，根据试验现有含量的硅钢片材料，并不是含量最佳的磁性材料，因为各种用电设备中的铁芯在交流使用的情况下，消耗于磁滞现象的能量在能量损耗中占有一定的比例，所以硅含量在1～4.5%的范围内铁芯损耗较大，而且生产工艺复杂，对提高软磁材料的性能和生产技术都存在一定的局限性。
本发明的目的是克服了现有技术中存在的不足之处，而提供了一种使含硅量达到6.5%，含磷量达到6%的颗粒硅磷铁合金软磁材料的生产方法。
本发明的目的是用以下措施来完成的，硅钢材料的生产方法，包括用矿石冶炼成的，含碳量＜0.1%、含硅量在1～4.5%、含锰量在0.15～0.35%、含磷量在0.04～0.025%、含硫量＜0.03%的硅钢材料。其特征是颗粒状软磁材料，由矿石一次性冶炼成含硅量为6.5%、含磷量为6%的硅磷铁合金。冶炼成的硅磷铁合金，经过粉碎、筛选、分级工艺后，与无机盐粘合剂混合，按产品规格压铸在各种形状、大小的铁芯模具内，经矿化磁场热处理后，即成为颗粒状软磁铁芯。这种生产方式是利用了硅、磷、石墨碳含量高而脆性也高的特点。解决了冶炼行业中由于提高硅含量不能轧片的难题，生产出一种颗粒状软磁高硅磷铁合金材料。根据试验，当含硅量在6.5%时，铁芯损失最低，超过6.5%时铁芯损失继续增大(如图所示)。
化学成份之对比(%) 电炉变压器钢 颗粒状软磁高硅磷铁合金 本实用新型是由铁矿石一次性冶炼成的高硅磷铁合金。用破碎装置粉碎成0.35～0.5大小的颗粒，筛选、分级后，再与耐温、导磁、绝缘的无机盐粘合剂按比例混合，放入铁芯模具里压铸成型，给高温矿化热处理后，即可生产出各种形状大小的铁芯。使用这种颗粒状软磁材料，可根据使用范围的不同，首先制造出各种不同形状大小的铁芯模具。
本实用新型所用的无机盐粘合剂是一种硅酸钠盐(水玻璃)，采用这种胶合剂胶结颗粒软磁材料时，用量很小，但能保持高强度的胶合，主要是因为该胶合剂除了胶体二氧化硅的强度粘结能力之外，还因为采用的是液体状态的粘合剂，因此能更完全地包裹颗粒状软磁材料。压铸时硅酸钠盐的昧咳鲇诟吖枇撞牧系姆萘考拔锢碜刺说玫浇虾玫男Ч匦肟悸堑浇航岵牧霞杜涞奶跫拢≡窆杷崮蒲谓汉霞劣虢航岵牧狭秸呤室说呐浔取６杷崮蒲蔚恼辰崮芰θ鲇 它的模数及浓度，模数越高，则其胶结能力也越强，浓度越高，则它的胶结能力也增强。硅酸钠盐还具有较强的防腐蚀作用，因为它会在金属表面上沉积一层二氧化硅(SiO2)胶体膜，另外还具有碱金属硅酸盐溶液绝缘性能，它的绝缘程度取决于硅酸盐的模数。
压铸成型后要进行磁场热处理，可以提高铁芯的密实度，因为硅酸盐起矿化剂作用，所以当软磁高硅磷铁合金冷却到居里温度时(768℃)，外加磁场此时发生磁性转变。使高硅磷铁合金中产生了自发的磁化区域-磁畴，由顺磁性转变为铁磁性，当缓慢冷却时发生有序化转变，使高温下的无序状态变成原子按一定规律排列的有序状态。经磁场热处理后，最大磁导率显著增加，磁畴取向后再去掉磁场。
本实用新型所含的碳最高含量为4.5%是一种石墨碳，具有一种特殊六方晶格，原子成层状排列，所以颗粒状高硅磷铁合金的石墨碳含量的多少，对磁性影响不大，不予以考虑。
实施例 生产制造颗粒高硅磷铁合金材料的目的，是为了提高软磁材料中的硅、磷含量，简化了生产工艺，使软磁材料达到最佳的电磁性能。具体的生产方法是(一)将铁矿石一次性冶炼成含硅量为6.5%、含磷量为6%的硅磷铁合金;(二)冶炼成的硅磷铁合金利用其脆性破碎成0.35～0.5左右的颗粒，同时进行筛选分级工艺;(三)粘合工艺，破碎后的颗粒材料与无机盐粘合剂按比例混合。(四)混合后的颗粒软磁材料，按产品规格压铸在各种形状、大小的铁芯模具内，最后进入磁场热处理工艺，当温度升高到850～900℃时，保温一段时间，可以提高铁芯的密实度，冷却到居里温度时(768℃)，外加磁场此时发生磁性转变，软磁材料产生了自发磁化区域-磁畴，由顺磁性转变为铁磁性。当缓慢冷却时发生有序化转变，使高温下无序状态变成原子按一定规律排列的有序状态，经磁场热处理后，最大磁导率显著增加。
本发明与现有软磁材料-硅钢片相比，具有含硅磷量高、工艺简单、成本便宜、铁芯损失低等优点，为我国电力工业的发展，提供了一种物美价廉的新型软磁材料-颗粒状软磁高硅磷铁合金。而且还可以进一步缓和解决机电行业生产中，软磁材料供不应求的紧张局面。
权利要求
1、一种硅钢材料的生产方法包括由矿石→炼铁→炼钢等工艺而成的，含硅量在1～4.5%、含磷量在0.025～0.045%、含碳量＜0.1%、含锰量在0.15～0.35%、含硫量＜0.03%的硅钢材料。其特征是颗粒状高硅磷铁合金材料，由铁矿石一次性冶炼成含硅量为≤6.5%、含磷量为＞6%、含碳量为＜4.5%的高硅磷铁合金。冶炼合格的磁性材料经过粉碎、筛选、分级工艺后，在使用时与无机盐粘合剂混合。按照产品规格压铸在各种形状、大小铁芯模具内，然后进行矿化和磁性热处理，最大磁导率增加后再去掉磁场。
2、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于由铁矿石一次性冶炼成的高硅磷铁合金材料，用破碎装置粉碎成0.35～0.5大小的颗粒，分级、筛选后，再与耐温、导磁、绝缘的无机盐粘合剂按比例例混合，按产品规格压铸在铁芯模具内。经高、中频磁场热处理后，构成各种形状、大小的软磁铁芯。
3、根据权利要求1、2所述的生产方法，其特征在于混合颗粒状硅磷铁合金，所用的无机盐粘合剂，是液体硅酸钠盐粘合剂。
全文摘要
本发明具体涉及一种高硅磷软磁铁合金材料的生产方法，其目的是为了提高软磁材料中的硅、磷含量，使此材料达到最佳的电磁性能。其特征是将铁矿石一次性冶炼成，含硅量为6.5％、含磷量为6％、含碳量4.5％的高硅磷铁合金。经破碎、筛选、分级等工艺后，颗粒状软磁材料与无机盐粘合剂混合，压铸在各种铁芯模具内。经矿化磁场热处理，即可生产出合格的软磁铁芯。
本发明具有含硅、磷量高、铁芯损失低等优点。为机电行业生产软磁铁芯，提供了一种经济效率高，工艺简单的生产方法。
文档编号H01F1/22GK1032197SQ88109058
公开日1989年4月5日 申请日期1988年9月28日 优先权日1988年9月28日
发明者张开正 申请人:张开正