[发明专利]一种含稀土Nd的Fe-6.9％Si薄带的制备方法

说明书

本发明涉及一种含稀土Nd的Fe‑6.9％Si薄带的制备方法，属于轧钢工艺技术领域。一种含稀土Nd的Fe‑6.9％Si薄带的制备方法，所述薄带化学成分按重量百分比含量为：Si 6.91～6.98％，Nd 0.03～0.05％，C0.01％，Mn0.01％，P0.01％，S0.01％，N0.003％，O0.003％，余量Fe，薄带厚度为0.15～0.2mm；所述方法包括冶炼、锻造、异步热轧、酸洗、温轧、中间退火、酸洗、异步冷轧、连续退火的步骤。本发明提出了Fe‑6.9％Si钢中添加轻稀土Nd以改善其塑性的微合金化方法。在此基础之上，采用冷轧与异步相结合的新技术制备了高硅钢薄带，通过稀土Nd的微合金化及异步轧制细化晶粒、降低变形抗力，提升了高硅钢薄带的塑性变形能力。

技术领域

本发明涉及一种含稀土Nd的Fe-6.9％Si薄带的制备方法，属于轧钢工艺技术领域。

背景技术

随着我国特高压输电、高频信息技术及国防军工等领域的快速发展，为了降低噪声和铁损，提高能源利用率，高硅电工钢的市场需求量与日俱增。高硅钢具有优异的软磁性能，如高磁导率、低矫顽力、低铁损及近乎于零的磁致伸缩系数，在高频领域具有广泛的应用前景。由于室温脆性的影响，高硅钢的塑性变形能力大幅下降，采用常规轧制工艺流程难以制备出板形良好的薄板，从而限制其在工业领域的生产及应用。目前世界范围内只有日本JFE公司采用化学气相沉积法成功地实现了高硅钢薄带的工业化生产，但是这种高温渗硅处理工艺需采用剧毒的SiCl₄气体，并产生大量的FeCl₂废气，严重污染环境，这与我国可持续发展战略相悖。

高硅钢的晶粒粗大，晶粒内的位错密度较大，较小的塑性变形就会产生很大的应力集中，发生不均匀的变形，增大了开裂机会。另外由于高硅钢中大量B2和DO₃有序相的存在，导致其脆性增大，室温塑性差，这给材料的进一步加工带来了诸多困难。微量稀土变质夹杂物，细化晶粒，限制B2有序结构中的Fe、Si原子向近邻位置空位扩散，降低有序相含量。目前国内外学者在高硅钢中添加的稀土元素仅采用了轻稀土元素Ce，而对于同属于轻稀土元素钕(Nd)在高硅钢中应用尚无报道。

发明内容

本发明提供一种含稀土Nd的Fe-6.9％Si薄带的生产工艺。本发明提出了Fe-6.9％Si 钢中添加轻稀土Nd以改善其塑性的微合金化方法。在此基础之上，采用冷轧与异步相结合的新技术制备了高硅钢薄带，通过稀土Nd的微合金化及异步轧制细化晶粒、降低变形抗力，提升了高硅钢薄带的塑性。

一种含稀土Nd的Fe-6.9％Si薄带的制备方法，所述薄带化学成分按重量百分比含量为：Si 6.91～6.98％，Nd 0.03～0.05％，C0.01％，Mn0.01％，P0.01％，S0.01％， N0.003％，O0.003％，余量Fe，薄带厚度为0.15～0.2mm；所述方法包括冶炼、锻造、异步热轧、酸洗、同步温轧、中间退火、酸洗、异步冷轧、连续退火的步骤，其中，

所述异步热轧的步骤为：将锻造所得锻坯进行加热，加热温度为1100～1200℃，保温时间按1～3min/mm×坯厚控制，保温后进行异步热轧，上下工作辊的辊径相同，下辊为慢速辊，辊速始终保持恒定，上辊为快速辊，根据异速比调整上辊辊速，异速比为1.2～1.3，下辊辊速为0.3～0.6m/s，上辊辊速为0.39～0.78m/s，经10～11道次热轧至2～3mm后水冷，终轧温度为880～920℃。

所述同步温轧的步骤为：将经异步热轧和酸洗处理后的板材利用四辊冷轧机进行温轧，温轧工艺过程为逐级降温轧制，其中，第一阶段将轧板加热至650～720℃，温轧至1.2～2mm，道次压下率12％～14％，轧制力为200～230kN；第二阶段将轧板加热至550～600℃，温轧至0.7～1.0mm，道次压下率8％～10％，轧制力为150～180 kN；第三阶段将轧板加热至450～500℃，温轧至0.3～0.4mm，道次压下率5％～7％，轧制力为90～120kN；轧机辊速保持为0.06～0.08m/s，每个道次结束后迅速将轧件放回加热炉中，保温1～3min；