冶金法制備高硅電工鋼冷軋薄帶和絲材

所屬學院：新金屬材料國家重點實驗室

合作方式：?整體轉讓 ?技術許可 ?作價入股 ?合作開發 ?其它_____

成果簡介：

Fe-6.5wt%Si高硅電工鋼具有極低的鐵損，接近0的磁致伸縮系數，和較高的強度，是是制造小型輕量化、低噪音、低能耗機電產品的重要材料，應用領域包括制造高頻變壓器和高速電機，以及汽車、艦船，飛行器等有靜音要求的場合，代表新一代高效節能電工鋼的發展方向。然而鑄態高硅鋼的塑性為零，難以加工成形，限制了其廣泛應用。在高硅鋼脆性機理研究的基礎上，我們開發出了多種加工技術和處理工藝，可以制備多種規格的厚度0.05-0.3mm，寬度50-150 mm的薄帶，以及直徑0.2-0.5mm的絲材。產品具有良好的軟磁性能，與日本CVD產品性能持平，而且具有良好的綜合力學性能。

成熟程度及推廣應用情況：

目前處于何種研發階段：?研發?小試?中試?小批量生產?產業化；樣機：?有?無其他：□如選擇“其他”，請說明：。

推廣應用情況：無。

技術優勢：

針對高硅電工鋼的脆性機理，利用熱處理和熱加工技術，消除材料中脆性有序結構，調整晶粒的尺寸、形狀、和取向，提高材料的加工能力，能夠制備出多種規格的厚度0.05-0.3mm，寬度150mm的薄帶。能夠實現高硅鋼帶卷的連續帶張力冷軋。

對于高硅鋼熱軋棒材，利用高能電脈沖或電化學處理能夠有效提高材料的變形能力，實現在室溫拉拔，制備出直徑0.2-0.5mm的絲材。絲材表現出優異的力學性能，室溫下，屈服強度1400MPa，斷裂延伸率達到5.4%。高硅電工鋼絲材具有良好的加工性能和優異的軟磁性能。

性能指標：

高硅電工鋼，硅含量6.5%。

冷軋薄板帶，厚度0.05-0.3 mm，寬度150 mm;拉拔絲材，室溫下，屈服強度1400MPa，斷裂延伸率達到5.4%。

磁性能，工頻至中高頻鐵損較現有相同厚度規格的高牌號取向硅鋼降低30％，磁感B8≥1.50T,使用噪音降低30%。

市場分析：

Fe-6.5Si合金是一種高性能電工鋼，應用于高頻工況下的變壓器和電機。它具有極低的鐵芯損耗和超低的磁致伸縮，因而使機電設備效率提高，發熱低，噪音低。

Fe-6.5Si合金的應用還包括風能，太陽能，以及混合動力汽車。這些新興產業在未來5-10年將獲得快速增長。Fe-6.5Si合金棒材還可用于高可靠長壽命電器開關。

開發出電化學拉拔新技術，以生產高性能金屬棒材和線材。項目實施后不僅能提高生產效率和現有產品的質量，生產高品質的纜繩、彈簧用鋼絲，而且能夠在現有設備上加工一些即脆又硬的金屬，增加產品系列。

經濟效益分析：

目前，只有日本一家公司可以提供商用Fe-6.5Si合金薄帶產品。日本產品的價格約為每公斤20美元，是普通取向硅鋼價格的4-5倍。

與薄帶相比，線材和棒材的加工更簡單。產品價格應該低于每公斤10美元。因此年產10萬噸Fe-6.5Si板材和線材，可實現產值10億美元以上。

成果亮點：

1. 具有自主知識產權，研究成果已授權發明專利5項，申請3項。

2. 成果來源：自然基金Fe3Si基合金變形過程中金屬間化合物塑性改善的物理本質項目、國家863計劃超低鐵損變壓器用高硅電工鋼開發項目、國家973計劃脆性難加工材料精確控制制備加工的基礎研究高性能6.5wt.%Si高硅鋼板帶的精確控制制備技術項目。

3. 技術先進性：國際先進。

團隊簡介：

北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室高硅鋼研究組在國家973計劃和863計劃支持下針對高硅電工鋼的脆性機理和成形工藝進行了長期深入的研究，獲得多項研究成果。“低鐵損高塑性冷軋6.5wt%Si高硅電工鋼制備新技術”獲得教育部技術發明一等獎，產品具有良好的軟磁性能，鐵損、噪音、強度等性能達到國外同類產品水平，而且具有良好的綜合力學性能。研究組有教授2名，副教授1名，講師1名，研究生8名，已獲得授權發明專利11項。

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聯系方式：

北京科大科技園

010-62333830,62335841,62335665,62333626