[发明专利]一种粉末热压烧结制备单相Fe-6.5%Si硅钢的方法

摘要

一种粉末热压烧结制备单相Fe‑6.5％Si硅钢的方法，采用还原Fe粉和微细的Si粉为原料，形成Fe‑Si混合粉。模压成方形坯，再采用单轴加压方式在920～980℃、100～160MPa条件下热压烧结0.5～2h，使压坯的密度达到6.68～7.00g/cm3；然后将粉末热压烧结坯在1080～1180℃进行真空或还原气氛保护烧结，Si与Fe实现部分合金化，形成贫Si的α‑Fe晶粒和脆性高Si相的多相组织高硅钢坯料，再多次低温扩散烧结和冷轧减薄，最后在1280～1350℃进行高温扩散烧结，实现均质合金化，获得含4.5～6.7％Si的0.1～0.5mm厚，密度≥7.24g/cm3的高硅钢带材。

主权项

1.一种粉末热压烧结制备单相Fe-6.5％Si硅钢的方法，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，还原铁粉中Fe≥98.5％，其余为Si、Mn、P、S以及其他不可避免的杂质；用粒径≤3μm的单质Si，纯度大于97％，含Fe、Al、Ca以及其他不可避免的杂质；(2)粉末混合：按照Fe-4.5～6.7％Si的比例，称取还原Fe粉和微细Si粉；在惰性保护气氛下用低能量混合机混合；(3)粉末热压烧结：采用模压成型方法制备出方形压坯，压坯密度为6.32～6.49g/cm3；将压坯放入氧化铝压制模具，采用热压烧结炉，在氢气保护作用下，于920～980℃下热压烧结0.5～2h，使压坯的密度达到6.68～7.00g/cm3；(4)冷轧-烧结将上述热压烧结板逐步冷轧-烧结减薄，单道次冷轧压下量≤8％，经多道次轧制到总压下率达到30～50％后，再在烧结炉中于1080～1180℃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，密度达到7.22～7.35g/cm3；(5)全合金化高温烧结在1280～1350℃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，致密化烧结后板料的厚度0.1～0.5mm，密度达到7.24～7.38g/cm3。