[發(fā)明專利]一種高效電磁加熱用碳鋼材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910694900.3
• 申請(qǐng)日: 2019-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110331337A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫昊;高鑫宇;范呂慧;衛(wèi)靈君;盧莉璟;胡雁龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/40;C22C33/04;B21C37/06
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效電磁加熱用碳鋼合金材料及其制備方法。本發(fā)明的碳鋼合金材料按質(zhì)量百分比計(jì)，包括以下化學(xué)元素：碳0.03%~0.08%，硅0.3%~0.6%，錳0.6%~1.2%，磷0.02%~0.05%，硫0.002%~0.005%，鉻15%~22%，鎳5%~10%，余量為鐵。本發(fā)明制備的碳鋼合金材料在原碳鋼中加入鉻鐵和鎳鐵，導(dǎo)磁率高，磁損耗小，穩(wěn)定性好，含鐵量高，導(dǎo)磁率為400~40000H/m，屈服強(qiáng)度σ_0.2≥150MPa，抗拉強(qiáng)度σ_b≥500MPa，延伸率δ₅≥20%，硬度HRB≤100。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效電磁加熱用碳鋼材料及其制備方法。

背景技術(shù)

電磁加熱技術(shù)，利用電磁加熱的原理，通過(guò)電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)用含鐵質(zhì)容器放置上面時(shí)，容器表面即切割交變磁力線而在容器底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），渦流使容器底部的鐵原子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，從而起到加熱物品的效果。因?yàn)槭氰F制容器自身發(fā)熱，所以熱轉(zhuǎn)化率特別高，最高可達(dá)到95%，是一種直接加熱的方式。碳鋼是含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金，也叫碳素鋼，是近代工業(yè)中使用最早、用量最大的基本材料。一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。一般碳鋼中含碳量較高則硬度越大，強(qiáng)度也越高，但目前大多數(shù)材料的導(dǎo)磁率較低，磁損耗大，含鐵量少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高效電磁加熱用碳鋼合金材料及其制備方法。本發(fā)明的碳鋼合金材料在原稀土碳鋼中加入鉻鐵和鎳鐵，導(dǎo)磁率高，磁損耗小，穩(wěn)定性好，含鐵量高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高效電磁加熱用碳鋼合金材料及其制備方法，其特征在于，該碳鋼合金材料及其制備方法具有以下特征：

一種高效電磁加熱用碳鋼合金材料，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括以下化學(xué)元素：碳0.03%~0.08%，硅 0.3%~0.6%，錳0.6%~1.2%，磷0.02%~0.05%，硫0.002%~0.005%，鉻15%~22%，鎳5%~10%，余量為鐵。

所述碳鋼材料的導(dǎo)磁率為400~40000H/m。

所述碳鋼材料的屈服強(qiáng)度σ_0.2≥150MPa，抗拉強(qiáng)度 σ_b≥500MPa，延伸率δ₅≥20%，硬度HRB≤100。

所述碳鋼合金材料的制備方法，包括如下步驟：

S1. 先以質(zhì)量百分比計(jì)進(jìn)行配料，以確保最終的碳鋼合金管材的成分為：碳0.03%~0.08%，硅0.3%~0.6%，錳0.6%~1.2%，磷0.02%~0.05%，硫0.002%~0.005%，鉻15%~22%，鎳5%~10%，余量為鐵；將所述配料在適應(yīng)1200~1800℃熔煉溫度的熔煉爐中高溫熔煉后，得到碳鋼合金材料熔液；

S2. 將步驟S1所得碳鋼合金材料熔液經(jīng)鋼錠模自然冷卻制得鋼錠初坯；或經(jīng)連鑄機(jī)連鑄工藝直接連鑄得到厚板鋼坯；

S3. 將步驟S2所得的鋼錠初坯或厚板鋼坯放置于600℃~800℃的熱軋機(jī)上熱軋后退火、酸洗，得到熱軋鋼板卷材；

S4. 將步驟S3得到的熱軋鋼板卷材放置于冷軋機(jī)上冷軋得到冷軋鋼板卷材初品；

S5. 將步驟S4中所得冷軋鋼板卷材初品利用無(wú)縫鋼管制備工藝制備碳鋼合金管材，并將得到的碳鋼合金管材檢驗(yàn)、包裝后入庫(kù)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的碳鋼合金材料在原碳鋼中加入鉻鐵可以在電磁感應(yīng)下快速升溫加熱，鎳鐵可以提高電阻率，并改進(jìn)材料磁性能，導(dǎo)磁率高，磁損耗小，穩(wěn)定性好，含鐵量高。