A method of preparing Fe 6.5%Si strip by diffusion sintering and powder temperature rolling was made. The reduction of Fe powder and water atomized Fe powder was selected, and the high purity silicon iron powder with Si content of 50 ~ 70% was added in the proportion of 4:6 to 6:4, and the mixed powder of Fe and 4.5 to 6.7%Si was formed. The slab was produced by powder warm rolling at 125~150 C. The slab is sintered in vacuum or reduction atmosphere at 1060~1160 C to protect the Fe powder particles from incomplete sintering and form a porous, incomplete alloyed high silicon steel billet. After repeated cold rolling and incomplete sintering, the homogenization of high silicon steel was achieved at 1280~1320 C vacuum or reduction atmosphere. The thickness of 4.5 ~ 6.7%Si was obtained from 0.1 to 0.5mm, and the density was 7.31 to 7.49g/cm.
【技术实现步骤摘要】
一种扩散烧结与粉末温轧制备Fe-6.5%Si带材的方法
本专利技术属于金属材料的制备与加工领域,具体涉及高性能高硅钢软磁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含量增加而减小,在约6.3%时基本消失,而<111>方向的磁致伸缩系数随Si含量增加而增加,在约6.1%时与<100>方向的磁致伸缩系数相等,使得高硅钢在较高频率工作时表现出优异的低铁损特性。正常运行的变压器会发生持续均匀的“嗡嗡”声,这是由于交流电流经过变压器绕组时,在铁芯中间产生了周期性变化的交变磁通,引起铁芯磁 ...
【技术保护点】
一种扩散烧结与粉末温轧制备Fe‑6.5%Si带材的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)原材料粉末准备采用‑100目还原铁粉,还原Fe粉中Fe≥98.5%,其余为Si、Mn、P、S及其他不可避免的杂质,采用‑100目水雾化铁粉,水雾化Fe粉中Fe≥99.0%,其余为Si、Mn、P、S及其他不可避免的杂质,将还原Fe粉和水雾化Fe粉按照4:6~6:4的比例配制,采用锥形混料机、V形混料机或滚筒式混料机混合形成工业纯Fe粉基础原料,混合时间为2~6h;采用Si含量为50~70%的高纯硅铁粉,粒径≤6μm,主要杂质为~0.24%Al、~0.07%Ca和~0.02%C,其余为Fe;(2)粉末混合按照Fe‑4.5~6.7%Si的比例,称取预混好的Fe粉和Fe‑50~70%Si高纯硅铁粉;在惰性保护气氛下采用低能量混合机混合,混合时添加总量为0.4~0.6%的复合润滑剂;(3)粉末温轧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1.1~2.4mm,宽度为100~200mm,密度为5.95~6.6g/cm
【技术特征摘要】
1.一种扩散烧结与粉末温轧制备Fe-6.5%Si带材的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)原材料粉末准备采用-100目还原铁粉,还原Fe粉中Fe≥98.5%,其余为Si、Mn、P、S及其他不可避免的杂质,采用-100目水雾化铁粉,水雾化Fe粉中Fe≥99.0%,其余为Si、Mn、P、S及其他不可避免的杂质,将还原Fe粉和水雾化Fe粉按照4:6~6:4的比例配制,采用锥形混料机、V形混料机或滚筒式混料机混合形成工业纯Fe粉基础原料,混合时间为2~6h;采用Si含量为50~70%的高纯硅铁粉,粒径≤6μm,主要杂质为~0.24%Al、~0.07%Ca和~0.02%C,其余为Fe;(2)粉末混合按照Fe-4.5~6.7%Si的比例,称取预混好的Fe粉和Fe-50~70%Si高纯硅铁粉;在惰性保护气氛下采用低能量混合机混合,混合时添加总量为0.4~0.6%的复合润滑剂;(3)粉末温轧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1.1~2.4mm,宽度为100~200mm,密度为5.95~6.6g/cm3的粉末温轧板坯。轧制前采用粉末加热装置将混合粉末加热到125~150℃,并将轧辊预热到同样温度;(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1060~1160℃保温烧结2~4h,烧结坯密度为6.0~6.65g/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30~45%后,在烧结炉中,于1060~1160℃再烧结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7.30~7.48g/cm3;(6)均匀化高温烧结在1280~1320℃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...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗丰华,伍中华,李丹阳,贾吉祥,李益民,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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