隨著現代工業的發展和人口的增長,能源短缺、環境污染等一系列問題日益加劇,節能和環保成為世界各國關注的重大問題。汽車作為石油消耗和二氧化碳排放大戶,需要尋找新的能源,進行革命性的變革。

▲日益嚴重的環境問題
綠色環保的新能源電動汽車正是在這樣的背景下得到用戶的青睞,是未來汽車發展的主要趨勢。我國生產的新能源汽車以比亞迪、鄭州日產、奇瑞、長安等品牌為代表。和普通汽車相比,新能源汽車具有使用成本低、沒有限號、行駛穩定、無尾氣排放等優勢。

▲省錢又環保的新能源汽車
電動汽車的關鍵在于高速驅動電機的使用。當電機高速旋轉時,轉子會承受巨大的離心力,同時有些轉子由于形狀復雜在高速旋轉時容易產生應力集中,而導致轉子變形及疲勞破壞,所以用作這類轉子鐵芯材料的電工鋼不僅要求有較優異的磁性能,還要求具有高強度。目前,世界各國的新能源汽車發展處在同一起跑線上,開發高強度薄規格無取向硅鋼產品迫在眉睫,掌握核心技術將是制勝關鍵。

▲新能源汽車的電動機
如何才能在保證磁性能的基礎上開發出力學性能優良的無取向硅鋼呢?不要著急,請去東北大學看看。好硅鋼,東大造,東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室RAL掌握核心技術!

雙輥薄帶連鑄是鋼鐵制造領域最具潛力的一項新技術,具有顯著的投資小、節能、環保及低成本優勢;谲堉萍夹g及連軋自動化國家重點實驗室的科研人員基于雙輥薄帶連鑄這一新的短流程工藝,圍繞解決高強度電工鋼力學性能和軟磁性能之間相互矛盾這個核心問題開展研究工作,取得了突破性的進展。
在高牌號無取向電工鋼的基礎上,綜合考慮各合金元素的作用和影響,以保證硅鋼磁性能和提高強度為目標,進行適合于薄帶連鑄流程特點的高強度無取向硅鋼的成分設計。最終選取Al、Mn、Cr和Ni等作為合金元素,依靠固溶和細晶強化相結合的強化思路,采用合適的軋制和熱處理工藝,在實驗室開發出兼顧磁性能和力學性能的0.15、0.2、0.35、0.5mm厚高強度無取向電工鋼,其中0.5mm鋼板的性能達到日本NSSMC 中50HST570Y牌號水平,0.35mm成品板性能達到35HST680Y牌號水平,0.2mm鋼板性能高于20HST570Y牌號水平。

采用薄帶連鑄制備的高強度無取向電工鋼鋼板的組織均勻,{100}面織構發達,磁感應強度B50為1.68~1.74T,鐵損值P10/400為22.5~37.5W/kg,屈服強度Rel為600~730MPa,延伸率A為20~30%。

▲雙輥薄帶連鑄工藝流程示意圖


▲厚度為0.2mm的電工鋼鋼板

▲0.2mm鋼板的組織與織構
與常規流程相比,采用薄帶連鑄生產高強度無取向硅鋼生產流程短、能源消耗低、生產成本低。在工藝設計上展現出極大的自主創新能力,為特殊性能無取向硅鋼的開發探索出了一條新路,將會對建設環境友好型、資源節約型社會具有重要的指導意義!
