本发明专利技术涉及一种提高Fe‑6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，属于冶金材料技术领域。一种提高Fe‑6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，所述工艺是将Fe‑6.5％Si钢板板材于轧机中进行温轧，所述温轧条件如下：轧制道次间压下率为8～10％，轧机辊速为0.03m/s，在每道次轧制前，将钢板加热至580℃～620℃，最终得Fe‑6.5％Si钢板终轧产品。本发明专利技术所述工艺具有生产成本低、无污染、易于操作、显著提高轧制Fe‑6.5％Si钢的塑性等优点。
An improved Fe 6.5%Si plate plastic warm rolling process
The invention relates to an improved Fe 6.5%Si plate plastic warm rolling process, which belongs to the technical field of metallurgical materials. An improved Fe 6.5%Si plate plastic warm rolling process, the process is Fe 6.5%Si on steel plate mill of warm rolling, the rolling conditions: rolling between the reduction ratio is 8 ~ 10%, the roll rate is 0.03m/s, in each pass, will the plate is heated to 580 to 620 DEG C, the final Fe 6.5%Si plate finishing products. The process of the invention has the advantages of low production cost, no pollution, easy to operate, improve the advantages of plastic rolling 6.5%Si steel Fe.
【技术实现步骤摘要】
一种提高Fe-6.5％Si钢板塑性的温轧工艺
本专利技术涉及一种提高Fe-6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，属于冶金材料
技术介绍
高硅钢一般是指含4.5-6.7wt.％Si的Fe-Si合金，随着硅含量的增加，电阻率会不断升高，因而使得铁损不断降低。当硅钢中硅含量提高到6.5wt.％时，不仅铁损达到很低的水平，而且磁致伸缩也会减小到接近于零，适合于高频、低噪音、低铁损的条件下应用，用于制造高频变压器及电机的铁芯、高频扼流圈、高频下的磁屏蔽构件及电抗器等软磁材料，近些年成为世界功能材料领域的研究热点。Fe-6.5％Si钢具有十分优异的软磁性能，但是由于B2和DO3有序相的存在，导致其室温加工塑性差，难以通过常规轧制工艺加工生产符合要求的薄带或板材，从而限制其在工业领域的应用和发展。如果能在传统轧制工艺的基础上，研发出新的轧制工艺，提高产品的塑性加工性能，那么Fe-6.5％Si钢的应用领域将会被大大拓宽，而且在节能方面将会产生难以估量的作用。
技术实现思路
本专利技术提供一种提高Fe-6.5％Si钢板塑性的温轧工艺方法。本专利技术所述工艺在580℃～620℃进行温轧，通过形变减小有序畴尺寸，降低有序相含量及有序度，即发生形变诱导无序化，从而提高合金的塑性。一种提高Fe-6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，所述工艺是将Fe-6.5％Si钢板板材于轧机中进行温轧，所述温轧条件如下：轧制道次间压下率为8～10％，轧机辊速为0.03m/s，在每道次轧制前，将钢板加热至580℃～620℃，最终得Fe-6.5％Si钢板终轧产品。本专利技术所述“Fe-6.5％Si钢板”组成成分及重量百分比含量为：Si6.5～6.6％，C<0.01％，Mn<0.01％，P<0.01％，S<0.01％，余量Fe。本专利技术所用的原材料Fe-6.5％Si钢，所述Fe-6.5％Si钢的成分除了包含少量的C、S、P等杂质元素外，不添加任何的合金元素，最大程度的保护了Fe-6.5％Si钢的软磁性能。本专利技术所述温轧工艺所用轧机为现有技术中公开的可用于钢板轧制的轧机，如四辊冷轧机。本专利技术所述温轧工艺所述的温轧温度为580℃～620℃，目的是软化温轧板的基体组织。虽然位错密度的上升会造成加工硬化，但变形引起有序程度的破坏会逐渐降低反向畴区与非反向畴基体区域能量状态的差异，降低滑移阻力，有利于部分位错在相互斥力作用下独立滑移运动，因此变形反而会提高基体的塑性变形能力，呈软化现象；所述的道次间压下率为8～10％，目的是保证在温变形过程中，温轧板的板形良好，不发生角裂、边裂等表面缺陷。所述的道次间加热时间优选为1～3min，目的是为了保证温轧板达到所需的温轧温度(580℃～620℃)，在恒定的温轧温度进行反向畴的破碎与位错组态的变化，从而软化基体组织，提高其塑性变形能力。进一步地，优选所述温轧条件如下：轧制道次间压下率为8～10％，轧机辊速为0.03m/s，在每道次轧制前，将钢板加热至600℃，最终得Fe-6.5％Si钢板终轧产品。进一步地，所述温轧轧制的轧制力优选为200～240kN，以保证在轧制过程中板形良好。进一步地，所述Fe-6.5％Si钢板板材的厚度为1～3.35mm，优选为1mm，1.43mm，2mm或3.35mm。进一步地，所述Fe-6.5％Si钢板终轧产品的厚度为0.5mm。进一步地，所述工艺包括退火的步骤：将所述Fe-6.5％Si钢板终轧产品在氮气保护下，于在950℃保温1h退火，得Fe-6.5％Si钢板产品。本专利技术所述提高Fe-6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，优选所述Fe-6.5％Si钢板板材按下述方法获得：将工业纯铁和纯硅按照配比置于真空感应炉进行熔炼，加热温度为1500℃～1550℃，真空度为0.5×10-2～0.6×10-2Pa；待熔化至钢液后进行冶炼，并且在冶炼5分钟后通入惰性气体，出钢温度为1550～1580℃，浇铸到砂型模中，待钢液冷却后脱模；在1250℃下采用空气自由锻压铸锭，锻成50mm厚的方坯；将锻坯在1200℃保温1h后，在Ф450mm×450mm二辊可逆实验热轧机上进行无润滑热轧并经8道次热轧至4mm，开轧温度为1150～1200℃，终轧温度为850～870℃；在1200℃温度下保温1h后，在850～950℃下经1～4道次热轧至1～3.35mm，然后空冷至室温；将热轧板在950℃保温1h进行常化处理后，空冷至室温，得Fe-6.5％Si钢板板材。所述二次热轧工序轧制至1～3.35mm，目的在于在热轧过程中对组织进行细化，利于后续温轧的进行。本专利技术的有益效果为：本专利技术与常规冷轧技术相比较，具有显著提高Fe-6.5％Si钢塑性变形能力的积极效果。这是因为Fe-6.5％Si钢温变形软化机制为形变诱导无序化和动态回复。在中温形变过程中，大量超位错的运动能有效破碎B2或DO3有序相，有序相的含量、尺寸及有序度不断降低，发生形变诱导无序化。在形变后期产生了大量的位错胞和亚晶组织，发生了明显的动态回复，使位错密度大大降低，有效消除了部分加工硬化，这两方面的作用显著提高了Fe-6.5％Si钢的塑性，从而实现软化基体组织的作用。整个轧制工序只需要加热处理→恒温温轧这样一个循环过程，轧制过程简易，整个过程中不引入任何化学试剂，不会对环境产生污染；本专利技术不需要向原有的合金中添加其它合金元素，不会对Fe-6.5％Si钢的软磁性能产生影响；因此本专利技术所述工艺具有生产成本低、无污染、易于操作、显著提高轧制Fe-6.5％Si钢的塑性等优点。附图说明图1为本专利技术实例4中的Fe-6.5％Si温轧板的反相畴透射电镜照片；图2为本专利技术实例1-4中不同温轧压下率的Fe-6.5％Si温轧板的三点弯曲性能图；图3为本专利技术实例1-4中的Fe-6.5％Si温轧板与冷轧板的实物图，(a)85％压下率温轧板；(b)75％压下率温轧板；(c)65％压下率温轧板；(d)50％压下率温轧板；(e)冷轧板。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。本实施方式采用采用TECNAIG220透射电子显微镜观察Fe-6.5％Si温轧板的反相畴暗场图像。本专利技术实施例中按照GB/T232-2010制成矩形标准三点弯曲试样，在CMT5105-SANS微机控制电子万能实验机上进行三点弯曲测试。本专利技术一个示例性实施方案为：一种提高Fe-6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，包括下述工艺步骤：一、将工业纯铁和纯硅按照配比放入真空感应炉进行熔炼，加热温度为1500℃～1550℃，真空度为0.5×10-2～0.6×10-2Pa。待熔化至钢液后进行冶炼，并且在冶炼5分钟后通入惰性气体，出钢温度为1550～1580℃，浇铸到砂型模中，待钢液冷却后脱模；二、在1250℃下采用空气自由锻锻压铸锭，锻成50mm厚的方坯；三、锻坯在1200℃保温1h后，在Ф450mm×450mm二辊可逆实验热轧机上进行无润滑热轧并经8道次热轧至4mm，开轧温度为1150～1200℃，终轧温度为850～870℃。在1200℃温度下重新保温1h后，在850～9本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高Fe‑6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，其特征在于：所述工艺是将Fe‑6.5％Si钢板板材于轧机中进行温轧，所述温轧条件如下：轧制道次间压下率为8～10％，轧机辊速为0.03m/s，在每道次轧制前，将钢板加热至580℃～620℃，最终得Fe‑6.5％Si钢板终轧产品。
【技术特征摘要】
1.一种提高Fe-6.5％Si钢板塑性的温轧工艺，其特征在于：所述工艺是将Fe-6.5％Si钢板板材于轧机中进行温轧，所述温轧条件如下：轧制道次间压下率为8～10％，轧机辊速为0.03m/s，在每道次轧制前，将钢板加热至580℃～620℃，最终得Fe-6.5％Si钢板终轧产品。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述Fe-6.5％Si钢板板材的厚度为1～3.35mm。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述Fe-6.5％Si钢板终轧产品的厚度为0.5mm。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述工艺包括退火的步骤：将所述Fe-6.5％Si钢板终轧产品在氮气保护下，于在950℃保温1h退火，得Fe-6.5％Si钢板产品。5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述Fe-6....
【专利技术属性】
技术研发人员：李长生，蔡国君，王期文，王东歌，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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