[发明专利]一种高温烧结与热等静压制备Fe‑6.5%Si薄带材的方法

摘要

一种高温烧结与热等静压制备Fe‑6.5％Si薄带材的方法，选取还原Fe粉与水雾化Fe粉，按照46～64的比例混合，再添加Si含量为50～70％的高纯硅铁粉，形成Fe‑Si混合粉。添加粘接剂和分散剂混合均匀，采用软铁包套，在1050～1150℃内，100～200MPa的热等静压下，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，密度达6.78～7.02g/cm3。经多次冷轧、低温扩散烧结，密度升高、厚度减少，最后在1250～1320℃烧结，在热扩散作用下实现合金化，获得含4.5～6.7％Si的0.1～0.5mm厚，密度≥7.31g/cm3的高硅钢带材。

主权项

一种高温烧结与热等静压制备Fe‑6.5％Si薄带材的方法，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50～70％的高纯硅铁粉，粒径≤6μm，主要杂质为～0.24％Al、～0.07％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Fe粉和Fe‑50～70％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1050～1150℃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6.78～7.02g/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1050～1150℃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合金化完成后，带材密度提高到7.31～7.43g/cm3；(5)全合金化高温烧结在1250～1320℃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几乎不变，为0.1～0.5mm，密度提高到7.31～7.43g/cm3。