[发明专利]一种高硅电工钢带材中低温轧制制备方法

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种高硅电工钢带材的制备方法，属于金属材料制备加工技术领域，特别是提供了一种高性能低塑性难加工合金带材的中低温制备加工工艺。

 

背景技术：

电工钢作为电力、通讯及国防军工领域的关键软磁材料，广泛应用于各种电机、变压器等部件的铁芯，约占磁性材料总量的90%~95%。高硅电工钢（含6.5wt%Si）与目前规模化应用的普通电工钢（含3~4.2wt%Si）相比，工作时噪音小、铁损低、能耗小，因而在高频变压器、节能电机等领域具有广阔的应用前景。但随着硅含量的增加，电工钢的脆性急剧增加，当硅含量超过4.5wt%后很难采用常规的铸-轧工艺制备薄带，很大程度上限制了高硅电工钢的应用。

目前国内外有关高硅电工钢的制备方法主要有：化学气相沉积法（CVD法）[Takada Y，Abe M，Masuda S，et al．Commercial scale production of Fe-6.5wt.%Si sheet and magnetic properties．Journal of Applied Physics，1988，64（10）：5367-5369]、快速凝固法[Arai K I，Tsuya N，Ohmori K，et al．Rapidly quenched ribbon-form silicon-iron alloy with high silicon concentration．Journal of Magnetism and Magnetic Materials，1980，15-18：1425-1426]、喷射成形法[Bolfarini C，Silva M C A，Jorge Jr A M，et al． Magnetic properties of spray-formed Fe-6.5%Si and Fe-6.5%Si-1.0%Al after rolling and heat treatment．Journal of Magnetism and Magnetic Materials，2008，320：e653-e656]等。上述方法中仅有CVD法实现了高硅电工钢带材的工业化规模生产，但仍存在工艺流程长、环境负荷大、生产效率低、成本高等问题。

与CVD法、快速凝固法、喷射成型法等方法相比，传统铸-轧法具有工艺简单、成本较低、耗能小等优点，因此，通过组织结构和工艺调控实现高硅电工钢薄带的轧制生产仍然是目前国内外研究的热点。例如，林均品等人发明了以热轧-温轧-冷轧三轧法为基础的逐步增塑法：将真空感应熔炼的高硅电工钢首先热锻成厚度10~20mm板坯，然后通过控制热轧、控制温轧、控制冷轧等工序结合轧制过程中多次热处理，制备了厚度为0.05mm的高硅电工钢带材[林均品，叶丰，陈国良，等．6.5wt%Si高硅钢冷轧薄板制备工艺、结构和性能．前沿科学，2007（2）：13-26]，该方法以传统的三轧法为基础，易于实现工业规模化生产。但逐步增塑法工艺流程繁琐，主要表现在温轧和冷轧过程中每次轧制后均需进行热处理，而且由于温轧和冷轧过程中边裂严重，每道次均需裁边处理，因此生产效率和成材率均很低。

谢建新等人发明了一种基于中温包套轧制技术的高硅电工钢带材制备加工方法，实现了厚度0.20mm以下高硅电工钢带材的制备，而且所制备合金带材表面光亮，组织均匀，轧制成材率可达95%以上[谢建新，付华栋，张志豪，等．一种高硅电工钢薄带的短流程高效制备方法．专利号：ZL 2010 1 0195520.4，授权日：2011年08月10日]。但中温包套轧制技术在制备过程中存在包套材料的浪费、增加了包套及去除包套工序等问题。