[发明专利]工业纯铁的轧制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种金属轧制技术领域的方法，具体是一种工业纯铁的轧制方法。

背景技术

工业纯铁具有体心立方结构，是一种典型的软磁材料。但是工业纯铁的磁性能是各向异性的，其织构取向对其磁性能具有明显的影响。工业纯铁的组织是具有体心立方结构的铁素体，其最易磁化方向是<100>，难磁化方向<111>。因此，如果获得一种包含有<100>取向的织构，将能提高工业纯铁的磁性能，同时也有利于铁基软磁材料在磁性能方面的应用。因此具有体心立方的工业纯铁的理想织构是{100}晶面平行片状试样表面(下文称之为{100}织构)，因为在{100}晶面内含有易磁化的<100>晶向而没有难磁化的<111>晶向。

目前，已经有一些在铁或铁基合金中制备{100}织构的工艺，但是，这些工艺普遍存在着工艺条件复杂苛刻，成本过高等缺点。韩国人SUNG Jin Kyung在WO 2008/078921A1中披露了在铁和铁基合金中获得{100}织构的方法。该方法主要包括两个步骤：(1)在可控气氛下的高温退火热处理；(2)严格控制降温速率，实现从奥氏体到铁素体的相变。要在铁或铁基合金中获得{100}织构，需要降低其中氧的含量，因为氧对于{100}织构的形成是有害的。因此在退火处理中，使用的可控气氛包括真空或者其他可以降低氧含量的气氛。同时，对于通过该方法制备{100}织构，必须使材料在奥氏体化温度获得稳定的奥氏体，然后以合适的速率降低温度以产生奥氏体铁素体相变。因此，该制备{100}织构的方法工艺过程复杂，经济成本较高，同时某些降低氧含量的气氛也不利于环保理念。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种工业纯铁的轧制方法，无需任何后续热处理工艺。该工艺参数容易控制，经济成本低，易于实现，具有巨大的大规模工业推广的潜力。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步、将待轧材料置于900℃环境下在空气中保温5小时，然后随炉冷却，去除待轧材料表面的氧化皮；

所述的待轧材料为工业纯铁；

第二步、使用线切割对第一步制得的待轧材料切割至厚度为20mm，然后在常温环境下进行同向异步多道次轧制，制得具有{100}织构的轧材。

所述的同向异步多道次轧制是指：以单一方向采用上、下轧辊进行10次以上的轧制，每道次轧制下压量为0.2mm。

所述的上轧辊和下轧辊的转速比为1.5。

所述的具有{100}织构的轧材的最终厚度为2～10mm。

本发明中，在工业纯铁中成功制备{100}织构，其强度大于工业纯铁轧下率为50％的织构强度，同时材质的磁性能得到了提高。本发明步骤工艺简单易于实现。

附图说明

图1为总轧下率为50％的工业纯铁的取向分布函数图；

图2为总轧下率为90％的工业纯铁的取向分布函数图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

第一步、采用工业纯铁在异步轧制前经过900℃在空气中保温5小时，然后随炉冷却，去除试样的表面氧化皮；

第二步、使用线切割获得厚度20mm的待轧材料，最后采用上、下轧辊进行异步轧制，轧制时上轧辊转速为33rpm，下轧辊为22rpm，异速比为1.5。

采用多道次冷轧，本实施例中每道次轧下量为0.2mm，共进行50道次轧制。最终轧下率为50％，试样最终厚度为10mm。然后对试样的上轧面采用X射线衍射仪测试其织构，测试结果如图1所示。结果表明，试样的织构组分为{100}织构。

实施例2

第一步、采用工业纯铁在异步轧制前经过900℃在空气中保温5小时，然后随炉冷却，去除试样的表面氧化皮；

第二步、使用线切割获得厚度20mm的待轧材料，最后采用上、下轧辊进行异步轧制，轧制时上轧辊转速为33rpm，下轧辊为22rpm，异速比为1.5。

采用多道次冷轧，本实施例中每道次轧下量为0.2mm，共进行99道次轧制。最终轧下率为90％，试样最终厚度为2mm。然后对试样的上轧面采用X射线衍射仪测试其织构，测试结果如图2所示。结果表明，试样的织构组分为{100}织构，其强度大于工业纯铁轧下率为50％的织构强度。