[發明專利]一種高硅梯度硅鋼薄帶及其制備方法

有效

• 申請號: 202011296623.X
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112410672B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 李成剛;曹光明;劉振宇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C21D8/12;C23C10/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 寧佳

1. 一種高硅梯度硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，所述的高硅梯度硅鋼薄帶包括組分及質量百分含量為 C 0.001～0.08%、Si 4.5～6.5%，余量為Fe及不可避免雜質，厚度為0.1~0.35mm，寬度≤1000mm；所述的高硅梯度硅鋼薄帶Si含量由表層向心部梯度遞減，所述的表層為薄帶兩側表面各25um厚度范圍內，磁感應強度(B8)/T 1.25-1.56，鐵損P10/4005.1-9 W/kg，屈服強度 630-680MPa，延展率3.5-10%；

所述的方法包括以下步驟：

步驟1，硅鋼薄帶表面處理：

取硅鋼薄帶進行堿洗、水洗、烘干表面處理，去除表面油污后，上下表面進行粗糙度處理，其中，所述的硅鋼薄帶包括組分及質量百分含量為，Si 2.5～2.9%，余量為鐵；厚度為0.1~0.35mm，寬度為80mm～1000mm；

步驟2，多階段熱處理：

(1)將表面處理后的硅鋼薄帶預熱至900~1050℃后，保溫2~5min，其中，所述的預熱操作在惰性氣體氣氛下進行；

(2)保溫后的硅鋼薄帶經過還原段加熱至1100-1200℃后，保溫2~5min，其中，所述的加熱操作在5～10%體積氫氣＋95~90%氬氣體積的混合氣體氣氛，防止表面氧化；

(3)硅鋼薄帶第一階段滲硅處理：在1100~1200℃條件下，向硅鋼薄帶上下表面吹掃四氯化硅與氮氣的混合氣體，吹掃流量為50~150m³/h，吹掃時間為2~5min；

(4)第一階段擴散退火處理：在1100~1200℃恒溫條件下，對滲硅處理后硅鋼薄帶進行擴散退火，退火時間為2~10min；

(5)硅鋼薄帶第二階段滲硅處理：在1150~1200℃條件下，向硅鋼薄帶上下表面吹掃四氯化硅與氮氣的混合氣體，吹掃流量為50~150m³/h，吹掃時間為2~5min；

(6)第二階段擴散退火處理：在1170~1200℃恒溫條件下，對滲硅處理后硅鋼薄帶進行擴散退火，退火時間為2~5min；

(7)將保溫后硅鋼薄帶以氬氣或氮氣冷卻，氣體壓力為0.4~0.6MPa，流量為50~150m³/h，以50~150℃/s冷卻速率快速冷卻至100℃以下后，自然冷卻至室溫，得到高硅梯度硅鋼薄帶。

2.根據權利要求1所述的高硅梯度硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，所述的步驟2(1)中，硅鋼薄帶預熱在惰性氣體氣氛下進行。

3.根據權利要求1所述的高硅梯度硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，所述的步驟2(3)中，所述的四氯化硅與氮氣的混合氣中四氯化硅體積占比為10%～30%，余量為氮氣。

4.根據權利要求1所述的高硅梯度硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，所述的步驟2(5)中，所述的四氯化硅與氮氣的混合氣中四氯化硅體積占比為15%～20%，余量為氮氣。

5.根據權利要求1所述的高硅梯度硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，所述的步驟2(3)和2(5)中，為了保證混合氣體中四氯化硅的濃度，四氯化硅恒溫預熱至15-60℃后與氮氣混合，進行吹掃。

6.根據權利要求1所述的高硅梯度硅鋼薄帶的制備方法，其特征在于，所述的步驟2中，使用惰性氣體選用氬氣或氮氣，所述的惰性氣體純度在99.999%以上。