一种高温扩散烧结与粉末热锻制备高硅钢带材的方法技术

一种高温扩散烧结与粉末热锻制备高硅钢带材的方法，本发明专利技术选取还原Fe粉与水雾化Fe粉，按照4:6～6:4的比例混合，再添加Si粉，形成Fe‑Si混合粉。模压成方形坯，再加热到960～1030℃实现Fe相奥氏体化，经多次锻造后终锻温度为860～930℃，然后将粉末热锻坯在1080～1180℃真空或还原气氛保护烧结，使Fe粉颗粒冶金结合，而Si与Fe实现部分合金化，通过多次冷轧、低温烧结，最后在1280～1350℃高温扩散烧结，实现均质合金化，获得含4.5～6.7％Si的0.1～0.5mm厚，密度≥7.38g/cm

A method for preparing high silicon steel strip by high temperature diffusion sintering and powder hot forging

A method of high temperature diffusion sintering and powder hot forging is used to prepare high silicon steel strip. The invention is to select Fe powder and water atomized Fe powder, mix the 4:6 to 6:4, and then add Si powder to form Fe Si mixed powder. It is molded into square billet and reheated to 960~1030 C to achieve austenitizing Fe phase. The final forging temperature is 860~930 C after multiple forging. Then the hot forging billet of the powder is sintered at 1080~1180 C vacuum or reduction atmosphere to make Fe powder metallurgy combined, and Si and Fe are partially alloyed. It was sintered at 1280~1350 degree high temperature to achieve homogeneous alloying and obtain 0.1 ~ 0.5mm thickness of 4.5 ~ 6.7%Si, with a density of more than 7.38g/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种高温扩散烧结与粉末热锻制备高硅钢带材的方法
本专利技术属于金属材料的制备与加工领域，具体涉及高硅钢薄带材的粉末热锻和轧制变形的方法。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含量增加而减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温扩散烧结与粉末热锻制备高硅钢带材的方法，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；用粒径≤3μm的单质Si粉，纯度大于97％，主要含Fe、Al、Ca及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，称取预混好的Fe粉...

【技术特征摘要】
1.一种高温扩散烧结与粉末热锻制备高硅钢带材的方法，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；用粒径≤3μm的单质Si粉，纯度大于97％，主要含Fe、Al、Ca及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，称取预混好的Fe粉和Si粉；在惰性保护气氛下采用低能量混合机混合；(3)粉末热锻采用模压成型方法制备出方形压坯，压坯密度为6.39～6.56g/cm3；热锻前将模压方坯在氮气保护作用下加热到960～1030℃，保温2～4h，多次锻造后终锻温度为860～930℃，压坯接近全致密，密度达到6.82～7.14g/cm3；(4)冷轧-烧结将上述热锻板冷轧-烧结，逐步减薄，单道次压下量≤8％，经多道次轧制到总压下率达到30～50％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，Si的合金化完成后，带材密度提高到7.37～7.51g/cm3；(5)全合金化高温烧结在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全合金化，形成单相合...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁艺，罗丰华，张德敏，王翔，白云波，王俊峰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43