一种粉末轧制制备单相Fe-6.5%Si硅钢的方法技术

一种粉末轧制制备单相Fe‑6.5％Si硅钢的方法，本发明专利技术采用还原Fe粉，Si粉为原料粉末，形成Fe‑4.5～6.7％Si混合粉体。通过粉末轧制形成多孔板坯，将粉末轧制板坯在1080～1180℃温度范围进行真空或还原气氛保护烧结，使Fe粉颗粒实现不完全连接，而Si与Fe实现部分合金化，形成多孔、具有可压缩性的未完全合金化的高硅钢坯料。经多次冷轧、不完全烧结，最后在1280～1350℃温度范围内真空或还原气氛保护烧结，在热扩散的帮助下实现高硅钢的均质合金化，获得含4.5～6.7％Si的0.1～0.5mm厚，密度7.36～7.44g/cm

A method for preparing single phase Fe-6.5%Si silicon steel by powder rolling

A method for preparing single phase Fe 6.5%Si silicon steel by powder rolling is used. The invention adopts the reduction of Fe powder and the Si powder as the raw powder, and forms the mixed powder of Fe 4.5 to 6.7%Si. Through the formation of porous slab by powder rolling, the powder rolling slab is sintered in vacuum or reduction atmosphere at 1080~1180 temperature range, so that the Fe powder particles are not completely connected, while Si and Fe are partially alloyed to form a porous, compressible and completely alloyed high silicon steel billet. After many cold rolling and incomplete sintering, the homogenization of high silicon steel is realized under the help of heat diffusion, with the help of vacuum or reduction atmosphere at the temperature range of 1280~1350 C. The thickness of 4.5 ~ 6.7%Si is obtained from 0.1 to 0.5mm, and the density is 7.36 to 7.44g/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种粉末轧制制备单相Fe-6.5％Si硅钢的方法
本专利技术属于功能性金属材料的制备与加工领域，具体涉及高硅钢薄带材的粉末冶金烧结和轧制变形的方法。技术背景软磁性材料的剩磁与矫顽磁力都很小，即磁滞回线很窄，它与基本磁化曲线几乎重合，主要用于电感线圈、变压器、继电器和电机的铁心。Fe-Si合金最大磁导率随Si含量发生变化，分别在Si的质量百分比(以下同)为2％和6.5％附近出现了两个最大磁导率的峰值，分别达到10000和25000。Fe-Si合金的最大磁导率在软磁材料中并没有绝对优势，如坡莫合金的最大磁导率可以达到200000。然而Si＜4.5％的Fe-Si合金薄板制造成本低，因此硅钢片又称为电工钢片或硅钢薄片，是一种非常重要的磁性材料。而Si>4.5％时，Fe-Si合金在540℃温度以下会发生B2有序相的共析分解反应，生成α-Fe无序相和DO3有序相，使得合金变脆而难以变形。对于Si含量在4.5～6.7％之间的铁硅系合金，一般称为高硅钢，其中硅含量6.5％的高硅钢最为重要。其原因在于Fe-Si合金晶粒沿<100>方向的磁致伸缩系数随Si含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末轧制制备单相Fe‑6.5％Si硅钢的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原材料粉末准备采用‑100目还原铁粉，还原铁粉中Fe≥98.5％，其余为Si、Mn、P、S和其他不可避免的杂质；单质Si粉的粒径≤3μm，纯度大于97％，主要含Fe、Al、Ca和其他不可避免的杂质；(2)粉末混合按照Fe‑4.5～6.7％Si的比例，称取还原Fe粉和单质Si粉；在惰性保护气氛下采用低能量混合机混合；(3)粉末轧制采用二辊水平轧机和倾斜喂料槽，利用粉末自重、轧辊与粉末之间的摩擦力喂料，轧制出厚度为1.0～2.5mm，宽度为100～240mm，密度为5.9～6.4g/cm

【技术特征摘要】
1.一种粉末轧制制备单相Fe-6.5％Si硅钢的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原材料粉末准备采用-100目还原铁粉，还原铁粉中Fe≥98.5％，其余为Si、Mn、P、S和其他不可避免的杂质；单质Si粉的粒径≤3μm，纯度大于97％，主要含Fe、Al、Ca和其他不可避免的杂质；(2)粉末混合按照Fe-4.5～6.7％Si的比例，称取还原Fe粉和单质Si粉；在惰性保护气氛下采用低能量混合机混合；(3)粉末轧制采用二辊水平轧机和倾斜喂料槽，利用粉末自重、轧辊与粉末之间的摩擦力喂料，轧制出厚度为1.0～2.5mm，宽度为100～240mm，密度为5.9～6.4g/cm3的粉末轧坯；(4)脱脂、烧结将粉末轧坯放置在表面涂覆了MgO微粉的支撑板上，放置到真空脱脂、烧结炉中，采用2～5℃/min的升温速度，并在200℃、400℃分别保温2h～4h，然后将升温至1080～1180℃保温烧结2～4h，烧结坯密度为6.0～6.5g/cm3；(5)冷轧-烧结致密化将上述烧结板坯冷轧减薄，单道次压下量≤8％，经多道次轧制到总压下率达到30～40％后，再在烧结炉中，于1080～1180℃保温烧结0.5～2h，多次冷轧-烧结后，板料的厚度达到0.1～0.5mm，密度达到7.36～7.43g/cm3；(6)均匀化高温烧结在1280～1350℃温度范围内真空或还原性保护气氛烧结1～4h，在热扩散的作用下，实现Si的均匀化，形成单相合金，获得均质高硅钢，致密化烧结后板料的厚度为0.1～0.5mm，密度达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丰华，吴子恺，李益民，凌攀，白云波，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43