冶金法制备高硅电工钢冷轧薄带和丝材

所属学院：新金属材料国家重点实验室

合作方式：☒整体转让 ☐技术许可 ☐作价入股 ☐合作开发 ☐其它_____

成果简介：

Fe-6.5wt%Si高硅电工钢具有极低的铁损，接近0的磁致伸缩系数，和较高的强度，是是制造小型轻量化、低噪音、低能耗机电产品的重要材料，应用领域包括制造高频变压器和高速电机，以及汽车、舰船，飞行器等有静音要求的场合，代表新一代高效节能电工钢的发展方向。然而铸态高硅钢的塑性为零，难以加工成形，限制了其广泛应用。在高硅钢脆性机理研究的基础上，我们开发出了多种加工技术和处理工艺，可以制备多种规格的厚度0.05-0.3mm，宽度50-150 mm的薄带，以及直径0.2-0.5mm的丝材。产品具有良好的软磁性能，与日本CVD产品性能持平，而且具有良好的综合力学性能。

成熟程度及推广应用情况：

目前处于何种研发阶段：☐研发☒小试☐中试☐小批量生产☐产业化；样机：☒有☐无其他：□如选择“其他”，请说明：。

推广应用情况：无。

技术优势：

针对高硅电工钢的脆性机理，利用热处理和热加工技术，消除材料中脆性有序结构，调整晶粒的尺寸、形状、和取向，提高材料的加工能力，能够制备出多种规格的厚度0.05-0.3mm，宽度150mm的薄带。能够实现高硅钢带卷的连续带张力冷轧。

对于高硅钢热轧棒材，利用高能电脉冲或电化学处理能够有效提高材料的变形能力，实现在室温拉拔，制备出直径0.2-0.5mm的丝材。丝材表现出优异的力学性能，室温下，屈服强度1400MPa，断裂延伸率达到5.4%。高硅电工钢丝材具有良好的加工性能和优异的软磁性能。

性能指标：

高硅电工钢，硅含量6.5%。

冷轧薄板带，厚度0.05-0.3 mm，宽度150 mm;拉拔丝材，室温下，屈服强度1400MPa，断裂延伸率达到5.4%。

磁性能，工频至中高频铁损较现有相同厚度规格的高牌号取向硅钢降低30％，磁感B8≥1.50T,使用噪音降低30%。

市场分析：

Fe-6.5Si合金是一种高性能电工钢，应用于高频工况下的变压器和电机。它具有极低的铁芯损耗和超低的磁致伸缩，因而使机电设备效率提高，发热低，噪音低。

Fe-6.5Si合金的应用还包括风能，太阳能，以及混合动力汽车。这些新兴产业在未来5-10年将获得快速增长。Fe-6.5Si合金棒材还可用于高可靠长寿命电器开关。

开发出电化学拉拔新技术，以生产高性能金属棒材和线材。项目实施后不仅能提高生产效率和现有产品的质量，生产高品质的缆绳、弹簧用钢丝，而且能够在现有设备上加工一些即脆又硬的金属，增加产品系列。

经济效益分析：

目前，只有日本一家公司可以提供商用Fe-6.5Si合金薄带产品。日本产品的价格约为每公斤20美元，是普通取向硅钢价格的4-5倍。

与薄带相比，线材和棒材的加工更简单。产品价格应该低于每公斤10美元。因此年产10万吨Fe-6.5Si板材和线材，可实现产值10亿美元以上。

成果亮点：

1. 具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利5项，申请3项。

2. 成果来源：自然基金Fe3Si基合金变形过程中金属间化合物塑性改善的物理本质项目、国家863计划超低铁损变压器用高硅电工钢开发项目、国家973计划脆性难加工材料精确控制制备加工的基础研究高性能6.5wt.%Si高硅钢板带的精确控制制备技术项目。

3. 技术先进性：国际先进。

团队简介：

北京科技大学新金属材料国家重点实验室高硅钢研究组在国家973计划和863计划支持下针对高硅电工钢的脆性机理和成形工艺进行了长期深入的研究，获得多项研究成果。“低铁损高塑性冷轧6.5wt%Si高硅电工钢制备新技术”获得教育部技术发明一等奖，产品具有良好的软磁性能，铁损、噪音、强度等性能达到国外同类产品水平，而且具有良好的综合力学性能。研究组有教授2名，副教授1名，讲师1名，研究生8名，已获得授权发明专利11项。

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联系方式：

北京科大科技园

010-62333830,62335841,62335665,62333626