[发明专利]一种粉末挤压制备单相Fe-6.5%Si硅钢的方法

摘要

一种粉末挤压制备单相Fe‑6.5％Si硅钢的方法，采用还原Fe粉，Si粉为原料粉，形成Fe‑4.5～6.7％Si混合粉。模压成方形坯，再加热到950～1050℃实现Fe相奥氏体化，用挤压比为8～16的变形量热挤压成板坯。然后将粉末挤压板坯在1080～1180℃进行真空或还原气氛保护烧结，使Fe粉颗粒实现冶金结合，而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，再多次冷轧、低温扩散烧结，在1280～1350℃真空或还原气氛保护烧结，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≥7.37g/cm3的高硅钢带材。

主权项

1.一种粉末挤压制备单相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；粒径≤3μm的单质Si粉，纯度大于97％，含Fe、Al和Ca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)粉末挤压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；采用方形挤压筒，挤压比为8～16，采用硬质合金模具，用机油和玻璃粉做润滑剂，挤压前将模压方坯在氮气保护作用下加热到950～1050℃，保温2～4h，挤压筒和挤压模在400～600℃预热保温1～2h，实施热挤压，热挤压后板坯的密度为6.77～7.09g/cm3；(4)烧结将热挤压板放置在表面涂覆了MgO微粉的支撑板上，放置到烧结炉中，采用2～5℃/min的升温速度，升温至1080～1180℃保温烧结2～4h，烧结坯密度为7.20～7.32g/cm3；采取还原性或惰性气体保护烧结；(5)冷轧-烧结致密化将上述烧结板坯逐步冷轧-烧结减薄，单道次压下量≤8％，经多道次轧制到总压下率达到30～45％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7.36～7.48g/cm3；(6)均匀化高温烧结最后在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的均匀化，形成单相合金，致密化烧结后板料的厚度为0.1～0.5mm，密度达到7.37～7.49g/cm3。