[發明專利]熱擴散連續制備高硅鋼片的方法及其高硅鋼片連軋裝置

有效

• 申請號: 201210589066.X
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103014613A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 鐘云波;孫宗乾;鄭天祥;周鵬偉;龍瓊;范麗君;沈喆;黃靖文
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C23C10/30
• 分類號: C23C10/30;C21D8/12
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.?空心低硅鋼板帶的制備過程：采用兩卷寬度相同的潔凈的低硅鋼板卷，對向開卷，并平行臨近形成均勻等距離的夾層空隙，然后將夾層空隙兩側的低硅鋼板卷邊緣連接縫合，形成具有夾層空隙的空心低硅鋼板帶；

b.?布料過程：將高硅粉末加入到在所述步驟a中制備的空心低硅鋼板帶的夾層空隙內，使高硅粉末均勻注入兩片低硅鋼板之間，形成低硅鋼板帶的芯部高硅粉末層；

c.?軋制過程：在所述步驟b中制備的裝載高硅粉末的空心低硅鋼板帶經軋薄后，形成低硅鋼板-高硅粉末層-低硅鋼板的三明治夾層硅鋼復合帶，使高硅粉末與低硅鋼板緊密機械結合；

d.?高溫擴散過程：將在所述步驟c中軋薄后的三明治夾層復合帶放入高溫擴散熱處理裝置中，在還原性氣氛保護下或惰性氣體氣氛保護下，并在高溫作用下進行熱處理，三明治夾層復合帶芯部的Si元素向兩側的低硅鋼板層擴散，實現冶金結合，當三明治夾層復合帶芯部的Si完全擴散進入低硅鋼板層后，即得到含硅量不低于6.5wt.%Si的高硅鋼薄帶；

e.?收卷過程：將在所述步驟d中制備的高硅鋼薄帶收卷，捆扎包裝。

2.根據權利要求1所述的熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于：在所述步驟a空心低硅鋼板帶的制備過程中，用于制備空心低硅鋼板帶的板材為不含Si的純鐵板卷或者Si含量為0.1～4wt.%的低硅鋼板卷，其厚度為0.1～200mm，寬度為50～2000mm。

3.根據權利要求2所述的熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于：在所述步驟d高溫擴散過程中，采用的高溫擴散熱處理爐的爐溫為700～1450℃，保溫時間為0.5～100h；高溫擴散熱處理爐為電阻加熱或感應加熱；高溫擴散過程采用單次熱處理、多道次熱處理或不同溫度熱處理方式。

4.根據權利要求1～3中任意一項所述的熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于：在所述步驟a空心低硅鋼板帶的制備過程中，用于制備空心低硅鋼板帶的低硅鋼板卷邊緣連接縫合采用氬弧焊縫合或預先將低硅鋼板卷邊緣軋制成凸凹嵌合的形式進行封閉，形成空心低硅鋼板帶的兩片低硅鋼板之間的夾層空隙尺寸范圍為1～100mm。

5.根據權利要求1～3中任意一項所述的熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于：在所述步驟a空心低硅鋼板帶的制備過程中，采用的高硅粉末為純度為100%的純硅粉、含硅量為7～99wt.%的鐵硅合金粉或平均硅含量為7～99wt.%的鐵粉和純硅粉的混合粉，粉末的粒徑為10納米～100微米。

6.根據權利要求1～3中任意一項所述的熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于：在所述步驟b布料過程中，高硅粉末的加料方式為扁嘴式的自然重力加料、多噴頭式氣體載體加料或者震動篩式加料方式。

7.根據權利要求1～3中任意一項所述的熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于：在所述步驟c軋制過程中，軋制過程中采用單道次軋制或多道次軋制，相鄰軋制道次之間添加退火環節，以消除軋制應力，三明治夾層硅鋼復合帶的軋制變形量為10～2000%，軋機的走帶速度為0.001～100米/秒。

8.根據權利要求1～3中任意一項所述的熱擴散連續制備高硅鋼片的方法，其特征在于：在所述步驟d高溫擴散過程中，在高溫擴散爐中通入惰性氣體、還原性氣體或者還原性氣體和惰性氣體組成的混合氣體，惰性氣體為氮氣、氬氣和氦氣中的一種或其幾種氣體形成的混合氣體，還原性氣體為氫氣、甲烷和一氧化碳中的一種或其幾種氣體形成的混合氣體。