[发明专利]一种粉末热等静压制备Fe-6.5%Si软磁材料薄带材的方法

摘要

一种粉末热等静压制备单相Fe‑6.5％Si硅钢的方法，本发明采用水雾化Fe粉，Fe‑70～80％Si高纯硅铁粉原料，形成Fe‑4.5～6.7％Si混合粉。添加粘接剂和分散剂混合均匀；采用软铁包套，在1065～1165℃，100～200MPa热等静压，获得均匀致密的压坯，由贫Si的α‑Fe晶粒和脆性高Si相组成，具有塑性变形能力，压坯密度达到6.88～7.10g/cm3。通过多次冷轧、低温扩散烧结，密度升高、厚度减少，最后在1265～1335℃温度范围内烧结，在热扩散的帮助下实现高硅钢的均质合金化，获得含4.5～6.7％Si的0.1～0.5mm厚，密度≥7.39g/cm3的高硅钢带材。

主权项

一种粉末热等静压制备Fe‑6.5％Si软磁材料薄带材的方法明方法具体包括如下步骤：(1)原材料粉末准备采用‑100目水雾化铁粉，水雾化铁粉中Fe≥99.0％，其余为Si、Mn、P、S及其他不可避免的杂质，采用Si含量为70～80％的高纯硅铁粉，粒径≤10μm，这种硅铁粉除了含有70～80％Si以外，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，称取水雾化Fe粉和Fe‑70～80％Si高纯硅铁粉，在惰性保护气氛下充分混合均匀；(3)粉末热等静压：采用软铁包套，在1065～1165℃温度范围内，100～200MPa的热等静压作用下，保压时间为0.5～2h，获得均匀、致密的压坯，压坯密度达到6.78～7.10g/cm3；(4)冷轧‑烧结将上述热等静压板冷轧‑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1065～1165℃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，带材密度达到7.32～7.45g/cm3；(5)全合金化高温烧结在1265～1335℃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，形成单相合金，获得均质高硅钢，致密化烧结后板料的厚度为0.1～0.5mm，密度提高到7.34～7.48g/cm3。