[發明專利]一種添加重稀土釔元素改善高硅鋼板坯溫變形塑性的方法

有效

• 申請號: 201811531176.4
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109609844B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 秦鏡;曹艷燕;賴朝彬;趙鴻金;劉德福;羅呼學;徐星星;聶金成
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

本發明屬于金屬材料制備技術領域，公開了一種添加重稀土釔元素改善高硅鋼板坯溫變形塑性的方法；化學成分按質量百分數為：Si：6.0％～6.6％，Y：0.005％～0.03％，C≤0.004％，S≤0.003％，O≤0.005％，N≤0.005％，P≤0.008％，余量為Fe。在高硅鋼中添加0.005％～0.03％釔元素后，鍛造板坯拉伸斷裂延伸率在200℃由0.8％提高至2.3％，在400℃由1.8％提高至6.1％，在600℃由2.5％提高至45％，同時抗拉強度也得到了顯著提高。本發明在高硅鋼中添加微量的重稀土釔元素，起到了深度凈化，細化晶粒及微合金化的作用，并減少了高硅鋼有序相生成，顯著改善了高硅鋼溫變形塑性。

技術領域

本發明屬于金屬材料制備技術領域，尤其涉及一種添加重稀土釔元素改善高硅鋼板坯溫變形塑性的方法。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：高硅鋼一般是指含質量分數4.5％-6.7％Si的Si-Fe合金，通用的高硅鋼為6.5％Si-Fe。6.5％Si高硅鋼的電阻率ρ＝82μΩ·cm，比3％Si硅鋼約高一倍(3％Si硅鋼ρ＝48μΩ·cm)，飽和磁感B_s＝1.80T，相對于3％Si硅鋼較低(3％Si硅鋼B_s＝2.03T)，磁致伸縮系數λ_s近似為零，磁各向異性常數K₁比3％Si硅鋼約低40％。高硅鋼的磁性特點是高頻下鐵損明顯降低，最大磁導率高和矯頑力低。正因為具有低鐵損、高磁導率和低磁致伸縮系數等優異的軟磁性能，所以高硅鋼最適合用來制造高速高頻電機、音頻和高頻變壓器、扼流線圈和高頻下的磁屏蔽等，在節約能源、降低設備噪音等領域具有廣泛的應用前景，能滿足電力、電子等工業領域機電裝備高效化、小型化、高速化、高頻化和低噪音化發展需求。

由于低溫下有序相的出現使得高硅鋼變得硬且脆，加工性能急劇下降，導致冷加工變形困難，難以利用常規工藝軋制成形，為了回避大幅度塑性變形，有人采用其他特殊制備方法，如化學氣相沉積法(CVD)、熱浸擴散法、激冷甩帶法、粉末軋制燒結法、噴射成型法等多種手段，但都因為成本高、技術復雜、效率低很難進行大規模的工業生產，唯一已投入生產的CVD法，因為對設備腐蝕、容易造成環境污染，不太符合人們對環保的需求。通過掌握鐵基有序固溶體的變形軟化及退火硬化規律并控制多重有序化轉變，制定合理的加工和熱處理工藝對高硅鋼進行增韌增塑處理，可以改善塑性。基于軋制法制備的高硅鋼薄板具有成分均勻、表面質量好等優點，可以充分利用組織遺傳性，如初始<100>取向柱狀晶的遺傳特性，并對形變及再結晶織構進行優化控制，最終獲得強λ織構(<001>//ND)或者強η織構(<001>//RD)提高磁性能。因此，基于軋制法制備高硅鋼薄板帶具有很高的工業應用價值。