[发明专利]一种粉末挤压制备高硅钢薄带材的方法

摘要

一种高硅钢薄带材的粉末挤压制造方法，采用还原Fe粉和50～70％的高纯硅铁粉为原料，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。然后将挤压板坯在1060～1160℃温度范围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，形成致密的、具有塑性变形能力贫Si的α‑Fe晶粒和脆性高Si相的多相组织高硅钢坯料，再通过多次冷轧、低温扩散烧结后，在1270～1320℃温度真空或还原气氛保护烧结，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

一种高硅钢薄带材的粉末挤压制造方法，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，还原铁粉中Fe≥98.5％，其余为Si、Mn、P、S及其他不可避免的杂质，中粒径位于75～106μm；采用精炼的Si含量为50～70％的高纯硅铁粉，用粒径≤6μm的硅铁粉，硅铁粉除了含有50～70％Si以外，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，称取还原Fe粉和微细Fe‑50～70％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)粉末挤压采用模压成型方法制备出方形压坯，压坯密度为6.39～6.56g/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6.83～7.15g/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1060～1160℃保温烧结2～4h，烧结坯密度为7.26～7.38g/cm3；(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，密度达到7.38～7.50g/cm3；(6)均匀化高温烧结在1270～1320℃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的均匀化，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，密度达到7.39～7.51g/cm3。