一种硅钢及其板材的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅钢，硅钢的化学成分，按重量百分比如下：C≤0.06%，Si：2.5‑3.5%，Mn≤0.25%，S≤0.02%，P≤0.02%，Al≤1.20%，其余成分为Fe。一种硅钢的板材的制备方法，步骤1：坯料准备：采用以上化学成分进行配料，熔炼成坯料；步骤2：毛坯处理；步骤3：锻前升温：包括低温区升温及高温区升温；低温区升温：将坯料加热至800℃‑850℃，保温；高温区升温：将坯料加热至1250℃‑1270℃，保温；步骤4：热锻：对坯料进行展宽及拔长，厚度方向中下压量为36%‑40%。在完成升温后进行厚度方向的热锻，能够有效改善熔炼后坯料的紧实度差的问题，提供机械性能。克服了传统的轧制硅钢板中的结构疏松问题，同时厚度大，可用于加工各类零件，不在局限于薄板。

A preparation method of silicon steel and its sheet

The present invention provides a silicon steel. The chemical composition of the silicon steel is as follows: C < 0.06%, Si: 2.5 3.5%, Mn < 0.25%, S < 0.02%, P < 0.02%, Al < 1.20% by weight percentage, and the other components are Fe. The preparation method of a silicon steel plate is described in the following steps: billet preparation: using the above chemical composition to proportioning and melting into billet; step 2: billet treatment; step 3: heating up before forging: including heating up in low temperature zone and high temperature zone; heating up in low temperature zone: heating billet to 800 850 for heat preservation; heating up in high temperature zone: heating billet to 1250 1270 for heat preservation; step 4. Hot forging: The blank is stretched and drawn, and the downward pressure in thickness direction is 36%-40%. Hot forging in thickness direction after heating up can effectively improve the problem of poor compactness of billet after smelting and provide mechanical properties. It overcomes the problem of structural looseness in traditional rolled silicon steel plate, and has a large thickness. It can be used to process various parts, not limited to thin plate.

【技术实现步骤摘要】
一种硅钢及其板材的制备方法
本专利技术涉及钢铁制造领域，尤其涉及一种硅钢及其板材的制备方法。
技术介绍
硅钢作为具有特殊用途的功能性材料，在电子、电力和军事工业等行业有广泛用途，其生产工艺复杂、制造技术严格，在如今科技领域下，一般用硅钢都是由钢厂直接轧制成钢板，然后得以使用。传统的轧制分为热轧与冷轧，但是其板材的厚度均在1mm以下，采用传统轧制生产方法生产的大型硅钢板机械性能差、紧实度差，生产方法也受到了很大的局限性。现阶段中对硅钢制成的各类零件的需要越来越多，对其性能的要求也越来越高，传统的硅钢制品及工艺难以满足要求。有鉴于现提出一种硅钢及其板材的制备方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硅钢及其板材的制备方法，通过对新配方的硅钢熔炼毛坯进行锻造，从而实现提高其性能。本专利技术采用的技术是：一种硅钢，硅钢的化学成分，按重量百分比如下：C≤0.06%，Si：2.5-3.5%，Mn≤0.25%，S≤0.02%，P≤0.02%，Al≤1.20%，其余成分为Fe。配方是决定材料性能的根本，在专利技术中的硅钢采用上述配比进行配料熔炼。采用本配方的硅钢板，热处理后的奥氏体晶粒大且多，克服了传统的轧制硅钢板中的结构疏松问题，同时厚度大，可用于加工各类零件，不在局限于薄板。一种硅钢的板材的制备方法，包括以下工艺步骤：步骤1：坯料准备：采用以上化学成分进行配料，熔炼成坯料；步骤2：毛坯处理：将坯料表面进行打磨、修整，制成方形坯料；步骤3：锻前升温：包括低温区升温及高温区升温；低温区升温：将坯料加热至800℃-850℃，保温；高温区升温：将坯料加热至1250℃-1270℃，保温；步骤4：热锻：对坯料进行展宽及拔长，厚度方向中下压量为36%-40%。锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。因此在完成升温后进行厚度方向的热锻，能够有效改善熔炼后坯料的紧实度差的问题，提供机械性能。作为方案的进一步优化，低温区升温包括以下步骤：步骤3-1：自由功率升温至第一温度点，进行第一次保温；步骤3-2：升温至第二温度点，进行第二次保温；步骤3-3：升温至第三温度点，进行第三次保温；第三温度点大于第二温度点，第二温度点大于第一温度点。由于硅钢板含硅量高，导热性较差，所以在加热的过程尤其是低温区加热时必须缓慢进行。作为方案的进一步优化，步骤3-2及步骤3-3中，升温速度小于等于80℃/小时，第一次保温、第二次保温及第三次保温的保温时间为2-4小时。作为方案的进一步优化，第一温度点为200℃-210℃，第二温度点为500℃-520℃，第三温度点为800℃-850℃。作为方案的进一步优化，热锻包括以下步骤：步骤4-1：展宽：采用砧在坯料的厚度方向上进行下压，下压量为厚度的18%-20%，坯料始锻温度为1250℃-1270℃，终锻温度为大于等于850℃；步骤4-2：拔长：对已经进行展宽的坯料回炉升温，采用对砧在坯料的厚度方向上进行下压，下压量为厚度的18%-20%，坯料始锻温度为1250℃-1270℃，终锻温度为大于等于850℃。作为方案的进一步优化，高温区升温包括第四次保温，保温时间大于等于4小时。作为方案的进一步优化，还包括步骤4-3：展宽与拔长完成后，采用大平砧进行校平、校直，坯料温度为850℃-1270℃，低于850℃需要进行回炉升温。作为方案的进一步优化，回炉升温包括第五次保温，保温时间大于等于3小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用本技术方案生产的硅钢板，增强了零件成型的灵活性，丰富了零件的种类，更不再局限于薄板类零件，同时增加了零件的紧实度，消除了原材料的疏松，增强了零件的综合机械性能。采用合理的锻前升温工艺，保证了锻前毛坯的内外温度均匀，保证锻造过程中应力的控制，提高锻后品质。附图说明图1为本专利技术提供的一种硅钢及其板材的制备方法的锻前升温升温曲线示意图；图2为本专利技术提供的一种硅钢及其板材的制备方法的回炉升温升温曲线示意图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。实施例1：一种硅钢，硅钢的化学成分，按重量百分比如下：C≤0.06%，Si：2.5-3.5%，Mn≤0.25%，S≤0.02%，P≤0.02%，Al≤1.20%，其余成分为Fe。硅钢中加硅的主要作用是提高电阻率，降低涡流损耗、矫顽力和磁滞损耗，从而降低铁损。在硅的含量小于等于3.5%时，硅含量的增加，硅钢的屈服强度与抗张强度明显提高，但在硅含量大于3.5时，随着硅含量的增加，屈服强度与抗张强度都迅速下降，在硅钢配方主要用于厚度较大的板材上，作为零部件的加工毛坯，要求机械性能较高，故控制硅含量获得较高的屈服强度与抗张强度，硅含量越接近3.5%越好，但是熔炼工艺对各个元素的含量存在较大影响，控制在2.5-3.5%为佳。而碳元素在硅钢中是一种有害元素，含碳量提高，会使硅钢片矫顽力提高，造成铁损增加，磁性下降。碳还是扩大γ区元素，易促成相变，使晶粒细化，从而导致磁性能恶化。碳在钢中以石墨状态存在对磁性能影响最小。考虑到硅钢在后续热锻及退火过程有一定的脱碳能力，熔炼样碳含量0.04%～0.07%，以避免钢中含氧量和气体量增加，恶化钢的质量。因此含碳量控制在0.06%以下为佳。磷与硅相似，使钢的γ区缩小，促使钢的晶粒长大及电阻增加，从而降低了铁损，提高了电磁性能。钢中磷含量增加，在弱的和中磁场下磁感会提高。在热轧低硅钢以磷代硅能取得较高磁电率。磷会提高钢的冷脆性，使冷加工困难，故对于冷轧取向硅钢，磷应作为有害元素而去除。本配方的板材需要经过热锻及冷加工制成零件，冷加工涉及到各类成型加工，因此磷的含量不应过高，在0.02%以下为佳。铝与硅有相似作用，如使硅钢片晶粒长大，促使碳石墨化和脱氧。但铝含量高，形成氧化铝夹杂，则磁性恶化并在浇注时水口结瘤。本配方制备的板材希望获得晶粒相对较大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅钢，其特征在于，所述硅钢的化学成分，按重量百分比如下：C≤0.06%，Si：2.5‑3.5%，Mn≤0.25%，S≤0.02%，P≤0.02%，Al≤1.20%，其余成分为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种硅钢，其特征在于，所述硅钢的化学成分，按重量百分比如下：C≤0.06%，Si：2.5-3.5%，Mn≤0.25%，S≤0.02%，P≤0.02%，Al≤1.20%，其余成分为Fe。2.一种采用如权利要求1的硅钢的板材的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：步骤1：坯料准备：采用如权利要求1中化学成分进行配料，熔炼成坯料；步骤2：毛坯处理：将坯料表面进行打磨、修整，制成方形坯料；步骤3：锻前升温：包括低温区升温及高温区升温；低温区升温：将坯料加热至800℃-850℃，保温；高温区升温：将坯料加热至1250℃-1270℃，保温；步骤4：热锻：对坯料进行展宽及拔长，厚度方向中下压量为36%-40%。3.根据权利要求2所述的板材的制备方法，其特征在于，低温区升温包括以下步骤：步骤3-1：自由功率升温至第一温度点，进行第一次保温；步骤3-2：升温至第二温度点，进行第二次保温；步骤3-3：升温至第三温度点，进行第三次保温；所述第三温度点大于所述第二温度点，所述第二温度点大于所述第一温度点。4.根据权利要求3所述的板材的制备方法，其特征在于，所述步骤3-2及步骤3-3中，升温速度小于等于80℃/小时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石毅，殷勇，李爽，
申请(专利权)人：中钢集团西安重机有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61