一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法
【專利摘要】一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，按以下步驟進(jìn)行：制備高硅鋼板和普硅鋼板；選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高硅鋼板和一個(gè)普硅鋼板；分別去除氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，獲得組合坯料；將組合坯料在惰性氣氛、還原氣氛、惰性還原混合氣氛或真空條件下，加熱保溫；然后進(jìn)行多道次熱軋，獲得復(fù)合硅鋼板；將復(fù)合硅鋼板酸洗，冷軋，最終退火。與傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積方法相比，采用本發(fā)明方法制造硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶，環(huán)境污染小、生產(chǎn)效率高，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電工鋼是電力電子設(shè)備中用量最大的軟磁材料，主要用于變壓器和電機(jī)的鐵芯。電工鋼中隨硅含量的增加，電阻率和磁導(dǎo)率增加，矯頑力和磁晶各向異性能降低。硅含量為
6.5wt.%Si的電工鋼綜合軟磁性能最佳，與3.0wt.%Si硅鋼相比磁晶各向異性系數(shù)Kl降低30%，而磁致伸縮系數(shù)λ s降低90%，在使用過程中可顯著降低能耗、減少噪音。隨著工作頻率的增大，高硅電工鋼的軟磁性能優(yōu)勢(shì)更加明顯；以厚度均為0.1Omm的6.5wt.%Si高硅電工鋼薄帶和取向電工鋼薄帶為例:當(dāng)工作頻率小于400Hz時(shí)，高硅電工鋼鐵損略低于取向電工鋼鐵損；當(dāng)工作頻率大于2kHz時(shí)，高硅電工鋼鐵損比取向電工鋼鐵損低40%左右。
[0003]高硅電工鋼中因固溶強(qiáng)化導(dǎo)致的加工性下降十分顯著，而室溫下B2和D03兩種有序相的存在進(jìn)一步加劇了其冷加工脆性，因?yàn)橛行蛳鄷?huì)導(dǎo)致變形時(shí)位錯(cuò)的移動(dòng)困難，所以很難采用普通電工鋼的生產(chǎn)工藝制造高硅電工鋼。1986年日本的中崗一秀和高田芳一通過 CVD (Chemical Vapor Deposition)快速滲娃法制成了 Fe_6.5wt.%Si 薄板(昭61-80806)，1987年他們又申請(qǐng)了軋制法制造Fe_6.5wt.%Si薄板的專利(昭62-103321)。1988年日本鋼管公司采用CVD技術(shù)，第一次生產(chǎn)出厚度為0.1(T0.50mm、寬度400mm的無取向Fe-6.5wt.%Si硅鋼帶材，1993年成功建立了全世界第一條商業(yè)化的CVD連續(xù)滲硅生產(chǎn)線，生產(chǎn)規(guī)格為0.1-0.3mmX 600mm的6.5wt.%Si高硅電工鋼薄帶產(chǎn)品，其Ρ1/1(ικ為8.3ff/kg,比3.5wt.%Si電工鋼降低一半以上。由于半導(dǎo)體的迅速發(fā)展，推動(dòng)電器設(shè)備在更高頻率下工作，并要求具有更低的鐵損。為此，1995年日本鋼管公司又開發(fā)生產(chǎn)了 0.05mmX600mm的產(chǎn)品，并取名為Super E Core，這種高硅電工鋼薄帶主要用于電力機(jī)械和磁性器件方面。
[0004]1999年，JFE公司在CVD滲硅法制造高硅電工鋼薄帶的基礎(chǔ)上，通過控制滲硅和擴(kuò)散工藝參數(shù)，發(fā)明了 Si含量沿厚度呈梯度不均勻分布的高硅電工鋼薄帶，表層Si含量約為6.5wt.%，，中心層Si含量約為3.0wt.%。由于6.5wt.%Si電工鋼的磁導(dǎo)率顯著高于3.0wt.%Si電工鋼，梯度電工鋼薄帶中的磁導(dǎo)率梯度導(dǎo)致鐵芯工作時(shí)的磁通主要集中于薄帶的表層區(qū)域，以至于渦電流也集中于表層區(qū)域。鐵芯損耗主要包括磁滯損耗和渦流損耗兩部分，且工作頻率越 高，渦流損耗所占比例越大。所以具有硅含量梯度的高硅電工鋼薄帶在高頻下工作時(shí)，顯示出優(yōu)越的超低鐵損性能，最適合用作高頻電機(jī)、高頻變壓器的鐵芯材料，在防止鐵芯過熱和裝備小型化、高效化方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。不過，CVD方法對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)效率較低。開發(fā)一種生產(chǎn)效率高、成本低的硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶是目iu急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶在制備技術(shù)上存在的上述問題，本發(fā)明提供一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法，通過將高硅鋼和普硅鋼疊放后進(jìn)行熱疊軋，然后進(jìn)行熱軋和冷軋，再經(jīng)過退火，使帶材表面和中心層完全再結(jié)晶，并且硅原子通過復(fù)合界面向中心層擴(kuò)散，制成性能優(yōu)良的硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶，并達(dá)到提高生產(chǎn)效率和降低成本的效果。
[0006]本發(fā)明的硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
1、制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si4.5~7.0%、Al 0~2.0%、Cr 0~8.0%、Mn0~0.5%、S≤0.05%、P≤0.05%、C≤0.05%,余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；
2、制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Si0~3.5%、A1 (Tl.0%、Mn 0~2.0%、P ^ 0.05%、S ^ 0.05%、C ^ 0.05%,余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；
3、選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高硅鋼板和一個(gè)普硅鋼板；普硅鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層，兩個(gè)高硅鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板的去除表面氧化層的一面與普硅鋼板的去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；
4、將組合坯料在惰性氣氛、還原氣氛、惰性還原混合氣氛或真空條件下，加熱至75(Tl250°C，保溫3~600min ;然后進(jìn)行多道次熱軋，開軋溫度為70(Tl200°C，終軋溫度為50(Tl000°C，首道次壓下率為30~70%，總壓下率為50~99%，獲得復(fù)合硅鋼板；
5、將復(fù)合硅鋼板酸洗去除表面氧化層，再在室溫100°C進(jìn)行一次或多次冷軋，總壓下率為30、9%，獲得冷軋復(fù)合薄帶；當(dāng)進(jìn)行多次冷軋時(shí)，在相鄰兩次冷軋之間，將復(fù)合硅鋼板在65(Tll00°C保溫0.5~60min進(jìn)行中間退火；
6、將冷軋復(fù)合薄帶在惰性氣氛、還原氣氛或惰性還原混合氣氛條件下，加熱至65(Tl20(TC進(jìn)行最終退火，時(shí)間為0.5~1200min，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶，厚度為0.05~0.5mm。
[0007]上述的復(fù)合硅鋼在酸洗去除表面氧化層前進(jìn)行或不進(jìn)行?；幚?，進(jìn)行常化處理時(shí)的溫度為80(Tl20(TC，時(shí)間為I~600min，然后冷卻至室溫~100°C。
[0008]上述的高硅鋼板為熱軋高硅鋼板或溫冷軋高硅鋼板；熱軋高硅鋼板是采用熔煉澆鑄制成板坯后，經(jīng)熱軋制成，熱軋的開軋溫度為1000-1200?，終軋溫度為70(Tl00(TC，壓下率為50、9% ;溫冷軋高硅鋼板是將上述的熱軋高硅鋼板進(jìn)行溫冷軋制成，溫冷軋的溫度為室溫~690°C，壓下率為10~95%。
[0009]上述的普硅鋼板是采用熔煉澆鑄制成的鑄坯，或?qū)㈣T坯經(jīng)熱軋制成的熱軋普硅鋼板；將鑄坯進(jìn)行熱軋時(shí)，熱軋的開軋溫度為1000-1200?，終軋溫度為70(Tl00(TC，壓下率為50~99%。
[0010]上述方法中，為提高結(jié)合強(qiáng)度，將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間時(shí)，在普硅鋼板和高硅鋼板之間放置鎳箔或銅箔，厚度為0.005、.1_，鎳箔及銅箔的重量純度> 99%。
[0011]上述方法中，真空條件是指真空度為〈lOOPa。
[0012]上述的惰性氣氛是指氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥铡?br> [0013]上述的還原氣氛是指氫氣氣氛。
[0014]上述的惰性還原混合氣氛是指氮?dú)?、氬氣?或氫氣的混合氣氛，混合比例為任意比例。
[0015]本發(fā)明的方法采用“疊軋+軋制+退火”的設(shè)計(jì)方案，制備出了具有硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶，薄帶表層的硅含量明顯高于中心層；在高頻下使用時(shí)，由于表層磁導(dǎo)率高于中心層，使得渦電流主要集中在表層，從而達(dá)到顯著降低高頻鐵損的效果。
[0016]本發(fā)明的方案選取長(zhǎng)、寬尺寸相等的高硅鋼板和普硅鋼板為原材料；除去氧化層，然后將鋼板按照“高硅鋼+普硅鋼+高硅鋼”的順序疊放在一起，形成組合坯料；將組合坯料送入真空或非氧化性氣氛的加熱爐中加熱，之后進(jìn)行熱疊軋，獲得三層復(fù)合硅鋼板坯；由于首道次為熱疊軋過程，用于實(shí)現(xiàn)高硅鋼和普硅鋼接觸表面在軋制過程中的冶金結(jié)合，所以首道次壓下率限定為30-70% ;接著將復(fù)合板坯送入熱軋和冷軋機(jī)，連續(xù)軋制達(dá)到成品厚度，獲得三層復(fù)合的冷軋薄帶；最后將冷軋復(fù)合薄帶退火，使帶材表層和中心層都完全再結(jié)晶，得到具有硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；采用本發(fā)明方法制造的硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶，可避免化學(xué)氣相沉積(CVD)滲硅方法制造該類型薄帶時(shí)化學(xué)廢液、廢氣的污染問題。
[0017]其中以箔的形式，將Ni或Cu加入到高硅鋼和普硅鋼的結(jié)合面中，可減少結(jié)合面氧化和脆化層的形成，提高熱疊軋復(fù)合板的結(jié)合強(qiáng)度；但本步驟不是必需的，可以視具體生產(chǎn)狀況而定，如果冷軋過程中結(jié)合面易開裂，導(dǎo)致冷軋帶材質(zhì)量不穩(wěn)定，可以增加本步驟。
[0018]本發(fā)明的制造流程除熱疊軋工藝外，其它工序與軋制法制造無取向高硅鋼流程相同，且只需將熱軋之前的板坯加熱爐改造為真空加熱爐或者可防止氧化的加熱爐，熱疊軋工序完全可以采用工業(yè)生產(chǎn)中通用的熱軋?jiān)O(shè)備進(jìn)行，便于推廣和應(yīng)用。本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)CVD方法相比，環(huán)境污染小、生產(chǎn)效率高，具有良好的應(yīng)用前景。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的SEM顯微組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明實(shí)施例中分析磁感和高頻鐵損采用的設(shè)備為Iwatsu sy-8232 B_H分析儀。[0021 ] 本發(fā)明實(shí)施例中采用的鎳箔和銅箔為市購(gòu)產(chǎn)品。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例中熱軋高硅鋼板的制備方法為:采用熔煉澆鑄制成板坯后，經(jīng)熱軋制成，熱軋的開軋溫度為1000-1200?，終軋溫度為70(Tl000°C，壓下率為50~99%。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例中的溫冷軋高硅鋼板的制備方法為:先采用熔煉澆鑄制成板坯后，經(jīng)熱軋制成熱軋高硅鋼板，熱軋的開軋溫度為1000-1200?，終軋溫度為70(Tl000°C，壓下率為50、9% ;然后將熱軋高硅鋼板進(jìn)行溫冷軋，溫冷軋的溫度為室溫飛90°C，壓下率為10^95%,制成溫冷軋高硅鋼板。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例中的普硅鋼板是采用熔煉澆鑄制成的鑄坯，或?qū)㈣T坯經(jīng)熱軋制成的熱軋普硅鋼板；將鑄坯進(jìn)行熱軋時(shí)，熱軋的開軋溫度為ioo(n2oo°c，終軋溫度為70(Tl000°C，壓下率為 50~99%。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例中的在惰性氣氛、還原氣氛、惰性還原混合氣氛條件下加熱，是將組合坯料先置于具有惰性氣體、還原氣體或惰性還原混合氣體的加熱爐中進(jìn)行加熱保溫，加熱保溫時(shí)加熱爐密閉或者保持氣體流通均可；采用的氮?dú)狻鍤夂蜌錃獾捏w積純度> 98%。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中采用的高硅鋼板的厚度為0.3~20mm。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例中采用的普硅鋼板的厚度為2~300mm。[0028]本發(fā)明實(shí)施例中的真空條件下是指真空度〈lOOPa。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例中復(fù)合鋼板?；幚砗螅鋮s至室溫?10(TC的方式為空冷、水冷或風(fēng)冷。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例中的室溫根據(jù)季節(jié)不同，實(shí)際溫度在(T30°C。
[0031]實(shí)施例1
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 7.0%、S 0.05%、P 0.05%、C 0.05%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為熱軋高硅鋼板；
制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 3.5%、Α1 1.0%、Ρ 0.05%,S 0.05%,C 0.05%,余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；普娃鋼板為熱軋普娃鋼板；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高硅鋼板和一個(gè)普硅鋼板；兩個(gè)高硅鋼板的厚度分別為1_和3mm,普娃鋼板的厚度為16_ ;普娃鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層，兩個(gè)高娃鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；
將組合坯料在氮?dú)鈿夥諚l件下，加熱至1250°C，保溫3min ;然后進(jìn)行二道次熱軋，開軋溫度為1200°C，終軋溫度為1000°C，首道次壓下率為70%，總壓下率為75%，獲得復(fù)合硅鋼板，厚度為5.0mm ；
將復(fù)合硅鋼板在1200°C保溫Imin進(jìn)行?；幚?，冷卻至100°C，然后酸洗去除表面氧化層，再在400°C進(jìn)行一次冷軋法冷軋，總壓下率為99%，冷軋至厚度為0.05mm,獲得冷軋復(fù)
合薄帶;
將冷軋復(fù)合薄帶在氮?dú)鈿夥諚l件下，加熱至1200°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為0.5min，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；成品板型良好，磁感B8為1.25T。
[0032]實(shí)施例2
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 6.55%、Al 0.006%、Mn 0.01%、S 0.006%、P0.008%、C 0.005%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為熱軋高硅鋼板；
制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Mn 0.002%、P 0.002%、S 0.003%、C 0.006%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；普硅鋼板為采用熔煉澆鑄制成的鑄坯；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高娃鋼板和一個(gè)普娃鋼板；兩個(gè)高娃鋼板的厚度為20mm,普娃鋼板的厚度為300mm ;普娃鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層,兩個(gè)高娃鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；
將組合坯料在氮?dú)鈿夥諚l件下，加熱至1250°C，保溫600min ;然后進(jìn)行八道次熱軋，開軋溫度為1200°C，終軋溫度為1000°C，首道次壓下率為70%，總壓下率為99%，獲得復(fù)合硅鋼板，厚度為3.4mm ；
將復(fù)合硅鋼板在800°C保溫600min進(jìn)行常化處理，冷卻至室溫，然后酸洗去除表面氧化層，再在400°C進(jìn)行二次冷軋，總壓下率為95%，冷軋至厚度為0.17mm,獲得冷軋復(fù)合薄帶；其中在第一次冷軋結(jié)束后將復(fù)合硅鋼板在650°C進(jìn)行中間退火60min，然后進(jìn)行第二次冷軋；
將冷軋復(fù)合薄帶在氮?dú)鈿夥諚l件下，加熱至650°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為20h，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；成品板型良好，磁感B8為1.28T，高頻鐵損Ρα5/2Μζ為10.9ff/kg ；SEM顯微組織如圖1所示。
[0033]實(shí)施例3
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 4.5%、Al 2.0%、Cr 8.0%、Mn 0.5%、S
0.006%、P 0.006%、C 0.009%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為溫冷軋高硅鋼板； 制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 0.2%、Al 0.3%、Mn 2.0%、P 0.009%、S
0.005%、C 0.004%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；普硅鋼板為熱軋普硅鋼板；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)聞娃鋼板和一個(gè)普娃鋼板；兩個(gè)聞娃鋼板的厚度為0.3mm,普硅鋼板的厚度為9.4mm ;普硅鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層，兩個(gè)高硅鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；
將組合坯料在氬氣氣氛條件下，加熱至90(TC，保溫300min ;然后進(jìn)行六道次熱軋，開軋溫度為700°C，終軋溫度為500°C，首道次壓下率為40%，總壓下率為80%，獲得復(fù)合硅鋼板，厚度為2mm ；
將復(fù)合硅鋼板在1000°C保溫300min進(jìn)行?；幚恚鋮s至70°C，然后酸洗去除表面氧化層，再在200°C進(jìn)行三次冷軋，總壓下率為75%，冷軋至厚度為0.50mm，獲得冷軋復(fù)合薄帶；冷軋時(shí)在上一次冷軋結(jié)束后將復(fù)合硅鋼板在1100°C進(jìn)行中間退火0.5min，然后進(jìn)行下一次冷軋；
將冷軋復(fù)合薄帶在氬氣氣氛條件下，加熱至1100°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為2min，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；成品板型良好，表面光亮，磁感B8為1.20T。
[0034]實(shí)施例4
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 4.5%、Cr 5.0%、Mn 0.2%、S 0.002%、P
0.005%、C 0.008%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為溫冷軋高硅鋼板；
普娃鋼板同實(shí)施例3 ；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高娃鋼板和一個(gè)普娃鋼板；兩個(gè)高娃鋼板的厚度為0.5mm,普硅鋼板的厚度為4_ ;普硅鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層，兩個(gè)高硅鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；
將組合坯料在氬氣氣氛條件下，加熱至750°C，保溫IOOmin ;然后進(jìn)行六道次熱軋，開軋溫度為700°C，終軋溫度為500°C，首道次壓下率為30%，總壓下率為80%，獲得復(fù)合硅鋼板，厚度為Imm ;
將復(fù)合硅鋼板在900°C保溫400min進(jìn)行常化處理，冷卻至70°C，然后酸洗去除表面氧化層，再在室溫進(jìn)行一次冷軋，總壓下率為90%，冷軋至厚度為0.10mm，獲得冷軋復(fù)合薄帶；將冷軋復(fù)合薄帶在氬氣氣氛條件下，加熱至1200°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為0.5min，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；成品板型良好，表面光亮，磁感B8為1.29T，高頻鐵損 P0.5/2_z 為 10.9W/kg。
[0035]實(shí)施例5
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 6.5%、Al 0.1%、Mn 0.3%、S 0.007%、P
0.009%、C 0.03%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為熱軋高硅鋼板；
制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 3.0%、Al 1.0%、Mn 0.35%、P 0.05%、S0.04%、C 0.03%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；普硅鋼板為采用熔煉澆鑄制成的鑄坯；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高娃鋼板和一個(gè)普娃鋼板；兩個(gè)高娃鋼板的厚度為20mm,普娃鋼板的厚度為160mm ;普娃鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層,兩個(gè)高娃鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間時(shí)，在相鄰兩個(gè)鋼板之間放置鎳箔，厚度為0.005mm，鎳箔的重量純度≥99% ；
將組合坯料在氫氣氣氛條件下，加熱至1200°C，保溫600min ;然后進(jìn)行八道次熱軋，開軋溫度為1000°C，終軋溫度為700°C，首道次壓下率為70%，總壓下率為99%，獲得復(fù)合硅鋼板，厚度為2mm ；
將復(fù)合硅鋼板酸洗去除表面氧化層，再在100°C進(jìn)行一次冷軋，總壓下率為95%，冷軋至厚度為0.1Omm,獲得冷軋復(fù)合薄帶；
將冷軋復(fù)合薄帶在氫氣氣氛條件下，加熱至1000°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為5min，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶； 成品板型良好，表面光亮，磁感B8為1.22T，高頻鐵損
P0.5/20kHz 為 15.6W/kg。
[0036]實(shí)施例6
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 4.8%、S 0.04%、P 0.03%、C 0.04%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為熱軋高硅鋼板；
制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 1.2%、Α1 0.6%、Μη 0.3%、Ρ 0.03%,S 0.02%、C 0.01%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；普硅鋼板為采用熔煉澆鑄制成的鑄坯；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高娃鋼板和一個(gè)普娃鋼板；兩個(gè)高娃鋼板的厚度為15mm,普娃鋼板的厚度為5mm ;普娃鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層,兩個(gè)高娃鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間時(shí)，在相鄰兩個(gè)鋼板之間放置鎳箔，厚度為0.1mm，鎳箔重量純度≥99% ；
將組合坯料在氫氣和氮?dú)饣旌蠚夥諚l件下，加熱至120(TC，保溫3min ;然后進(jìn)行六道次熱軋，開軋溫度為1100°C，終軋溫度為700°C，首道次壓下率為60%，總壓下率為95%，獲得復(fù)合娃鋼板，厚度為2mm ；
將復(fù)合硅鋼板酸洗去除表面氧化層，再在室溫進(jìn)行二次冷軋，總壓下率為90%，冷軋至厚度為0.2_，獲得冷軋復(fù)合薄帶；冷軋時(shí)在第一次冷軋結(jié)束后將復(fù)合硅鋼板在650°C進(jìn)行中間退火60min，然后進(jìn)行第二次冷軋；
將冷軋復(fù)合薄帶在氫氣和氮?dú)饣旌蠚夥諚l件下，加熱至700°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為5h，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；成品板型良好，表面光亮，磁感B8為1.34T，高頻鐵損 P10ZikHz 為 19.2W/kg。
[0037]實(shí)施例7
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 6.44%、Al 0.02%、Mn 0.16%、S 0.03%、P
0.02%、C 0.01%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為溫冷軋高硅鋼板；
制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 2.6%、P 0.006%、S 0.008%、C 0.004%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；普娃鋼板為的熱軋普娃鋼板；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高硅鋼板和一個(gè)普硅鋼板；兩個(gè)高硅鋼板的厚度為1mm，普硅鋼板的厚度為8mm ;普硅鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層，兩個(gè)高硅鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間時(shí)，在相鄰兩個(gè)鋼板之間放置銅箔，厚度為0.1mm，銅箔的重量純度≥99% ；
將組合坯料在真空條件下，加熱至900°C，保溫300min ;然后進(jìn)行六道次熱軋，開軋溫度為800°C，終軋溫度為600°C，首道次壓下率為50%，總壓下率為90%，獲得復(fù)合硅鋼板，厚度為1mm ;
將復(fù)合硅鋼板在1000°C保溫300min進(jìn)行?；幚?，冷卻至70°C，然后酸洗去除表面氧化層，再在200°C進(jìn)行三次冷軋，總壓下率為95%，冷軋至厚度為0.05mm,獲得冷軋復(fù)合薄帶；冷軋時(shí)在上一次冷軋結(jié)束后將復(fù)合硅鋼板在1100°C進(jìn)行中間退火0.5min，然后進(jìn)行下一次冷軋；
將冷軋復(fù)合薄帶在氮?dú)鈿夥諚l件下，加熱至900°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為lh，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；成品板型良好，表面光亮，磁感B8為1.33T，高頻鐵損
P0.5/20kHz 為 6.lW/kg。
[0038]實(shí)施例8
制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si 5.9%、Mn 0.50%、S 0.01%、P 0.01%、C0.01%，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；高硅鋼板為熱軋高硅鋼板；
制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Al 0.5%、Mn 0.1%、P 0.01%、S 0.01%、C0.009%,余量為Fe和不可避免雜質(zhì)；普娃鋼板為的熱軋普娃鋼板；
選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高硅鋼板和一個(gè)普硅鋼板；兩個(gè)高硅鋼板的厚度為1mm，普硅鋼板的厚度為2mm ;普硅鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層，兩個(gè)高硅鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板和普硅鋼板去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料；將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間時(shí)，在相鄰兩個(gè)鋼板之間放置銅箔，厚度為0.005mm，銅箔的重量純度≥99% ；
將組合坯料在真空條件下，加熱至1000°C，保溫200min ;然后進(jìn)行多道次熱軋，開軋溫度為950°C，終軋溫度為750°C，首道次壓下率為30%，總壓下率為50%，獲得復(fù)合硅鋼板，厚度為2mm ；
將復(fù)合硅鋼板酸洗去除表面氧化層，再在100°C進(jìn)行一次冷軋，總壓下率為90%，冷軋至厚度為0.20mm,獲得冷軋復(fù)合薄帶；
將冷軋復(fù)合薄帶在氬氣氣氛條件下，加熱至800°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為5h，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶；成品板型良好，表面光亮，磁感B 8為1.3 O T，高頻鐵損P0.5/20kHz 為 13.6W/kg。
【權(quán)利要求】
1.一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行: (1)制備高硅鋼板，其成分按重量百分比含Si4.5~7.0%、Al 0~2.0%、Cr 0~8.0%、Mn0~0.5%、S≤0.05%、P≤0.05%、C≤0.05%,余量為Fe和不可避免雜質(zhì)； (2)制備普硅鋼板，其成分按重量百分比含Si0-3.5%、Α1 (Tl.0%、Mn 0~2.0%、P ^ 0.05%、S ^ 0.05%、C ^ 0.05%,余量為Fe和不可避免雜質(zhì)； (3)選取長(zhǎng)寬尺寸相等的兩個(gè)高硅鋼板和一個(gè)普硅鋼板；普硅鋼板去除兩個(gè)表面的氧化層，兩個(gè)高硅鋼板各去除一個(gè)表面的氧化層；然后將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間，使高硅鋼板的去除表面氧化層的一面與普硅鋼板的去除氧化層的表面相對(duì)，獲得組合坯料； (4)將組合坯料在惰性氣氛、還原氣氛、惰性還原混合氣氛或真空條件下，加熱至75(Tl250°C，保溫3~600min ;然后進(jìn)行多道次熱軋，開軋溫度為70(Tl200°C，終軋溫度為50(Tl000°C，首道次壓下率為30~70%，總壓下率為50~99%，獲得復(fù)合硅鋼板； (5)將復(fù)合硅鋼板酸洗去除表面氧化層，再在室溫100°C進(jìn)行一次或多次冷軋，總壓下率為30、9%，獲得冷軋復(fù)合薄帶；當(dāng)進(jìn)行多次冷軋時(shí)，在相鄰兩次冷軋之間，將復(fù)合硅鋼板在65(Tll00°C保溫0.5~60min進(jìn)行中間退火； (6)將冷軋復(fù)合薄帶在惰性氣氛、還原氣氛或惰性還原混合氣氛條件下，加熱至65(Tl200°C進(jìn)行最終退火，時(shí)間為0.5~1200min，獲得硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶，厚度為0.05~0.5mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法，其特征在于為提高結(jié)合強(qiáng)度，將普硅鋼板置于兩個(gè)高硅鋼板之間時(shí)，在普硅鋼板和高硅鋼板之間放置鎳箔或銅箔，厚度為0.005~0.1mm，鎳箔的重量純度> 99%，銅箔的重量純度> 99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅含量梯度分布的高硅電工鋼薄帶的制備方法，其特征在于復(fù)合硅鋼在酸洗去除表面氧化層前進(jìn)行或不進(jìn)行?；幚?，進(jìn)行常化處理時(shí)的溫度為80(Tl200°C，時(shí)間為I~600min，然后冷卻至室溫~100°C。
【文檔編號(hào)】C22C38/06GK103722012SQ201310734408
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】左良, 沙玉輝, 柳金龍, 張芳, 柯云海 申請(qǐng)人:東北大學(xué)