收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

粉末冶金法制备高硅硅钢片的轧制和热处理工艺研究

张翔  
【摘要】:硅含量在6.5%左右的高硅硅钢片具有十分优异的磁性能:磁导率高、铁损低、磁致伸缩小,可以实现低能耗、低噪声,是一类节能环保的软磁材料。但是6.5%硅钢是一种脆性材料,不可轧制加工,因此不能用传统轧制的工艺来制备。目前只有日本采用CVD法实现了工业化生产,但其成本高昂。近十几年来,由于粉末冶金法成本低,成为人们制备高硅硅钢片的又一途径。 本文采用不同粉体原料,分别采用粉末轧制法和块体轧制法,探索了用粉末冶金法制备高硅硅钢片的工艺条件,研究了影响轧制工艺和硅钢磁性能的因素,得出了比较适宜的制备工艺,制得了性能较好的高硅硅钢片。 首先,以铁粉为对象,采用有限元法对粉体轧制过程进行了模拟和实验。模拟和实验结果表明,采用粉体轧制时,上下表面由于受力情况与内部不同,多呈现疏松的结构。粉体轧制时,粉体的流动性和辊缝是影响轧制带材的重要因素。辊缝是影响带材密度的主要因素,高流动性的粉体轧制得到的带材较为致密。当原料中存在流动性差的另一硅相时,流动性差的硅相易损失,使带材元素含量偏离配比。 纯铁在1400℃以下时难以烧结致密化。铁硅之间的扩散反应与粉体粒度和温度密切相关,从而影响烧结体的轧制能力,最终影响硅钢的性能。当硅粉粒度适当时,经初次热处理后,得到既无单质Si,又具有较好变形能力时,经二次轧制和高温热处理可以得到密度较高、性能较好的硅钢片。 加入少量的Sn可以提高Si与Fe的反应能力,从而在低温短时间内实现Si与Fe的反应。Sn的加入还可改善Fe的烧结,容易得到大晶粒的Fe。含H2的气氛对烧结硅钢不利,易造成硅的氧化。比较适宜的烧结气氛为Ar。 采用超细硅粉和铁粉混合后,经500-1000℃SPS处理后得到的块体材料具有变形能力,可以通过轧制得到厚度为0.3-0.4mmm的片材,但是经高温热处理得到的硅钢片材氧化严重,带材致密度不高,材料的磁性能比粉末轧制法制备的材料差。 以Fe和FeSi为原料经SPS烧结可制备出具有轧制能力的硅钢锭。FeSi原料的颗粒粒度、SPS温度、压力对Fe和FeSi颗粒之间的扩散反应有影响,从而影响最终产物的物相显微结构。由粗颗粒原料烧结的块体具有良好的延展性,表现为韧性断裂;随粒度的减小、烧结温度的升高,烧结试样延展性变差,逐渐变成脆性断裂。制备致密且具有良好延展性的硅钢锭的适宜工艺条件为:粗FeSi颗粒在1100℃以下温度烧结、烧结压力50MPa。 以具有可轧能力且密度高的硅钢块体为原料,经轧制减薄和退火处理,可以制备出性能较好的高硅硅钢片。其磁性能为饱和磁化强度17740Gs,矫顽力3.670e。其饱和磁化强度与由Fe和Si混合后再轧制烧结制备的硅钢相当,但矫顽力约降低9倍。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;稀土高硅球墨铸铁炉篦耐热性能试验[J];铸造;1972年07期
2 梁媛;原子吸收光谱法测定高锰高硅低氟焊剂中镁、钙的含量[J];大连教育学院学报;1995年Z1期
3 莫鼎成;从高硅酸性溶液中脱硅的方法[J];有色金属(冶炼部分);1995年03期
4 刘永长,杨根仓,吕衣礼;喷雾沉积Ce变质高硅ZA27合金组织与性能[J];铸造技术;1997年04期
5 崔海明,金斗浩,董书玲;水稻用钙镁磷高硅复合肥的深层施肥技术[J];磷肥与复肥;1997年02期
6 牛神,义行;高硅取向钢板的生产方法[J];武钢技术;1997年02期
7 张艺,孙可伟,王达健;粉末冶金法制备铝/玻璃复合材料的工艺及机理研究[J];铸造设备研究;1998年06期
8 金延;日本钢管(NKK)的高硅电工钢板[J];金属功能材料;2000年02期
9 张舟,刘辉;高硅沸石中二元物系表面扩散系数的预测[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年03期
10 孟凡娜,马云东;阜新天然沸石的基础性研究[J];有色矿冶;2005年S1期
11 赵乃勤;赵万祥;富东慧;徐家富;周福刚;;冷压-溶解-真空烧结法制备泡沫铝的工艺研究[J];金属热处理;2005年12期
12 钟海林;况春江;匡星;毕景维;王广达;;粉末冶金高氮不锈钢的研究与发展现状[J];粉末冶金工业;2007年03期
13 穆宇同;;关于高硅锰硅合金的生产与研究[J];铁合金;2010年05期
14 史久熙;;粉末冶金电触头材料[J];上海有色金属;1990年02期
15 启明;高硅浓度梯度电工钢板[J];金属功能材料;2000年02期
16 华小珍;周贤良;叶张建;云志国;;低铬白口铸铁的组织与磨粒磨损性能[J];新技术新工艺;2005年12期
17 丁红燕;符学龙;戴起勋;周广宏;章跃;;粉末冶金法制备Cu/Al_2O_3复合材料及其性能研究[J];金属热处理;2007年06期
18 杨浚锦,徐楚韶,郭秉柱;高硅低铁高碱度烧结矿的还原性[J];烧结球团;1987年02期
19 杜军,王世珍,孙殿卿,彭朴,李才英;气相化学法制备高硅铝比Y型沸石性能考宣传察[J];石油炼制与化工;1995年03期
20 王军红;崔春翔;王清周;刘福才;胡宇鹏;李忠会;;ZnO_p/Cu复合材料的制备工艺与物理性能的研究[J];稀有金属材料与工程;2009年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 师华;;《SPS协定》中“等效”条款的最新解释及我国的对策[A];WTO法与中国论丛(2009年卷)——《WTO法与中国论坛》暨中国法学会世界贸易组织法研究会2008年年会论文集[C];2008年
2 陈侃;唐新峰;;PbS化合物研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
3 甄强;李榕;袁强;Michel Drache;Rose-Noelle Vannier;鲁雄刚;;SPS制备纳米晶Bi_2O_3-Ln_2O_3固体电解质的反应机理[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
4 潘华;程继贵;俞雨;;粉末冶金法制备AIN/Al复合材料及其性能研究[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
5 谢菊华;韩芳;石玉秀;;SPS模型大鼠中缝背核钙调蛋白、钙调蛋白激酶变化观察[A];中国解剖学会2011年年会论文文摘汇编[C];2011年
6 范亮;刘丹敏;张久兴;;大块非晶的性能及其制备技术[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
7 张东涛;潘利军;许刚;岳明;张久兴;;SmCo_(6.6)Nb_(0.4)块状纳米晶烧结磁体的结构和磁性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(3)[C];2007年
8 邹广平;商磊;陈鹏;;SPS复合钢板与等效钢板抗侵彻性能的仿真对比分析[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
9 王均安;欧阳锦林;Herbert Danninger;;用粉末冶金法制备的MSP3.5Mo钢的磨损行为[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1997年
10 许刚;潘利军;李杨超;张东涛;岳明;张久兴;;放电等离子烧结制备块状纳米晶SmCo_5烧结磁体[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(3)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张翔;粉末冶金法制备高硅硅钢片的轧制和热处理工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
2 田红梅;甜瓜蔗糖磷酸合成酶基因的功能鉴定与分析[D];山东农业大学;2011年
3 顾晓峰;SiCp/Al复合材料的制备及其器件的研制[D];武汉理工大学;2006年
4 乔志军;纳米金刚石石墨化转变以及纳米金刚石/铜复合材料的制备与性能[D];天津大学;2007年
5 王文龙;电厂煤粉炉直接联产高硅硫铝酸盐水泥熟料的试验研究[D];浙江大学;2004年
6 魏鹏;泡沫铝材料的制备与有限元模拟[D];华中科技大学;2006年
7 杜喆;从大鼠海马核受体MR、GR的表达及HPA轴调控揭示PTSD发病机制的研究[D];中国医科大学;2008年
8 公柏娟;新型正畸支抗用微种植体钛合金的制备与生物相容性研究[D];吉林大学;2007年
9 王静;(Ti,V)C/Fe的原位合成及机械性能研究[D];四川大学;2007年
10 宋毅;热—电—力耦合作用下铁基粉末成形过程的建模及数值模拟[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程兰花;WTO/SPS措施对我国农产品贸易的影响研究[D];山东大学;2010年
2 李然;粉末压延技术制备高硅铁硅合金[D];武汉理工大学;2004年
3 刘崇崇;《SPS协定》中风险评估及相关规则的案例研究[D];中国社会科学院研究生院;2011年
4 陈瑞玲;SPS措施对我国猪肉品贸易竞争力的影响分析[D];长沙理工大学;2010年
5 郑兆明;粉末冶金法制备泡沫铝材料的工艺研究[D];华中科技大学;2004年
6 杨梅君;SiC_p/Al电子封装复合材料的SPS烧结及性能研究[D];武汉理工大学;2006年
7 LOEMBE Louis-Marie(马里);中温SPS法制备致密化Si_3N_4/LiAlSiO_4复合材料[D];武汉理工大学;2011年
8 李雪斌;螺旋藻硫酸多糖(SPS)提纯工艺优化及体外抗氧化和抗稻瘟霉活性研究[D];浙江大学;2010年
9 李成章;SnO_2基陶瓷的SPS制备及其导电性能研究[D];武汉理工大学;2010年
10 马中全;高强高耐磨粉末冶金热作模具(GFR)材料组织设计与制备[D];西安理工大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 鞠文;中新自贸协定SPS联合管委会召开第一次会议[N];中国国门时报;2009年
2 菊文;中新SPS联合管理委员会召开第一次会议[N];中国质量报;2009年
3 吴珊珊 记者 罗莎;中新自贸协定SPS联合管理委员会召开第二次会议[N];中国国门时报;2010年
4 鞠文;中国—东盟SPS合作协调员研修班取得成功[N];中国国门时报;2008年
5 记者 彭华 采写;建安公司顺利通过SPS评检[N];雅安日报;2009年
6 菊文;中国—东盟SPS合作协调员研修班成功举办[N];中国质量报;2008年
7 罗莎;魏传忠出席中美商贸联委会SPS工作组会议[N];中国质量报;2009年
8 记者关景奎;中欧食品安全和SPS联合委员会第四次全会在京召开[N];中国食品报;2009年
9 曾星;中欧食品安全和SPS联合委员会第四次全会在京召开[N];中国质量报;2009年
10 袁瑞华;SPS仿真技术24小时为延西线“把脉问诊”[N];延安日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978