A method for preparing Fe 6.5%Si strip by powder warm rolling and diffusion sintering is selected. The invention selects Fe powder and water atomized Fe powder, and then mix the 4:6 to 6:4, and then add the Gao Chungui iron powder with Si content of 70 ~ 80%, and form Fe 4.5 ~ 6.7%Si mixed powder. At 125~150 C, the slab was prepared by warm rolling, and the slab was prepared by vacuum or reduction atmosphere at 1070~1170 C. The Fe powder particles were not sintered completely, while Si and Fe were partially alloyed to form a porous and incomplete alloyed high silicon steel. After repeated cold rolling and sintering, the homogenization of high silicon steel was achieved at 1260~1330 centigrade vacuum or reduction atmosphere. The thickness of 4.5 ~ 6.7%Si was obtained from 0.1 to 0.5mm, and the density was 7.35 ~ 7.49g/cm.
【技术实现步骤摘要】
一种粉末温轧与扩散烧结制备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】
一种粉末温轧与扩散烧结制备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70~80%的高纯硅铁粉,粒径≤10μm,主要杂质为~0.25%Al、~0.08%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‑70~80%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0.9~1.9mm,宽度为100~200mm,密度为6.2~6.65g/cm
【技术特征摘要】
1.一种粉末温轧与扩散烧结制备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70~80%的高纯硅铁粉,粒径≤10μm,主要杂质为~0.25%Al、~0.08%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-70~80%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0.9~1.9mm,宽度为100~200mm,密度为6.2~6.65g/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1070~1170℃保温烧结2~4h,烧结坯密度为6.25~6.7g/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1070~1170℃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7.34~7.48g/cm3。(6)均匀化高温烧结在1260~1330℃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...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗丰华,曹军,廖相巍,陈程,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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