[发明专利]一种粉末热锻与扩散烧结制备Fe-6.5%Si带材的方法

摘要

一种粉末热锻与扩散烧结制备Fe‑6.5％Si带材的方法，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含量为70～80％的高纯硅铁粉，形成Fe‑Si混合粉。模压成方形坯，再加热到950～1020℃实现Fe相奥氏体化，经多次锻造后终锻温度为850～920℃，使得压坯接近全致密，然后将粉末热锻坯在1060～1160℃进行真空或还原气氛保护烧结，多次冷轧、低温烧结，在1250～1320℃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≥7.39g/cm3的高硅钢带材。

主权项

1.一种粉末热锻与高温扩散烧结制备Fe-6.5％Si薄带材的方法，其特征在于包括如下步骤：(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70～80％的高纯硅铁粉，粒径≤10μm的硅铁粉，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Fe粉和Fe-70～80％Si高纯硅铁粉；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6.49～6.66g/cm3；热锻前将模压方坯在氮气保护作用下加热到950～1020℃，保温2～4h，多次锻造后终锻温度为850～920℃，压坯接近全致密，密度达到6.87～7.19g/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1060～1160℃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7.38～7.52g/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为0.1～0.5mm，密度提高到7.39～7.53g/cm3。