[發明專利]一種電機用無取向硅鋼的小變形預處理方法

有效

• 申請號: 202011280434.3
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112359265B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 鐘慶東
• 申請（專利權）人: 湖南上臨新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/16;C21D1/26;C21D1/74;C21D7/13;C21D8/12
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務所(普通合伙) 43103
• 代理人: 皮維華

本發明公開了一種電機用無取向硅鋼的小變形預處理方法，包括如下步驟：a、真空冶煉：按質量百分比Si：6.4%～7%，RE：0.005%～0.5%，Cu：0.5~1%，余量為Fe添加，在800℃～1600℃下用真空感應爐進行冶煉；b、預處理：將冶煉好的合金先塑性變形后時效處理；c、熱處理：將步驟b中預處理后的合金置于氣氛爐內進行退火處理，退火溫度950℃~1000℃之間，升溫速度為10℃/min，通入混合保護氣體，退火時間為1~2h，隨后進行淬火。本發明通過冶煉過程中添加微量合金元素，來細化晶粒；配合預處理工藝，形成位錯從而阻止有序相的形成，提高了合金的韌性和抗拉強度。

技術領域

本發明涉及一種電機用無取向硅鋼的小變形預處理方法，屬于材料加工領域。

背景技術

6.5 wt.%的硅鋼因其優異的軟磁性能和降低能耗的優勢而在電力，軍事和其他領域具有廣闊的應用前景。但是，由于硅鋼具有很強的脆性，使其加工困難，從而限制了其開發和應用。目前，可以通過各種新方法加工6.5 wt%的硅鋼，例如特殊軋制，快速凝固，化學氣相沉積和粉末冶金。但是，只有日本NKK公司提出的CVD才被用于小規模的工業生產。但是SiCl₄是強腐蝕性氣體并且對環境有害，這限制了其在大規模生產中的發展。

發明內容

本發明的目的是提供一種優良力學性能的電機用無取向硅鋼的小變形預處理方法，通過冶煉過程中添加微量合金元素，來細化晶粒；配合預處理工藝，形成位錯從而阻止有序相的形成，提高合金的韌性和抗拉強度。

本發明采用如下技術方案：一種電機用無取向硅鋼的小變形預處理方法，包括如下步驟：

a、真空冶煉：原材料取純度均為99.99%以上的Si、RE、Cu、Fe，按質量百分比Si：6.4%～7%，RE：0.005%～0.5%，Cu：0.5~1%，余量為Fe添加，在800℃～1600℃下用真空感應爐進行冶煉；

b、預處理：將冶煉好的合金立即發生一定量的塑性變形；然后將塑性變形好的合金放入氣氛爐內進行時效處理，加熱原則按照15℃/min升溫至240℃-600℃，通入保護氣體，保溫3~4h，之后隨爐冷卻；

c、熱處理：將步驟b預處理后的合金置于氣氛爐內進行退火處理，退火溫度950℃~1000℃之間，升溫速度為10℃/min，通入混合氣體，退火時間為1~2h，隨后進行淬火。

步驟a中稀土元素RE為鑭、釹、釔復合而成。

步驟a中真空感應熔煉爐真空度在10^-4Pa以下，確保無氧環境。

步驟b中的保護氣體為惰性氣體。

步驟b中塑性變形和時效處理之間的時間間隔應小于10分鐘，以避免明顯的自然時效。

步驟b中塑性變形的變形量為3%-20%，目的是為了形成位錯從而阻止有序相的形成，提高合金的韌性和抗拉強度。

步驟c中混合氣體中氮氣氣體體積為70%~90%，氫氣體積為10%~30%，流量為3-8mL/min。

本發明提出的一種新的小變形預處理方法，用于制備6.5%的硅鋼板，主要將鐵與納米硅顆粒或硅鐵材料經過真空冶煉隨后進行預處理最后進行一定的熱處理。

本發明的特色之處在于冶煉過程中加入微合金元素，并通過進行一定的預處理變形使之產生位錯，位錯誘發析出物的結構特征，從而改變材料的力學性能。此工藝整體流程相對簡單，成品力學性能整體良好，滿足使用需求，是一種超短流程的高硅鋼板制備方法。

本發明通過冶煉過程中添加微量合金元素，來細化晶粒；配合預處理工藝，形成位錯從而阻止有序相的形成，提高了合金的韌性和抗拉強度。

具體實施方式