CN103722012A

CN103722012A - 一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法

Info

Publication number: CN103722012A
Application number: CN201310734408.7A
Authority: CN
Inventors: 左良; 沙玉辉; 柳金龙; 张芳; 柯云海
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: CN103722012B

Abstract

一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法，属于冶金技术领域，按以下步骤进行：制备高硅钢板和普硅钢板；选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；分别去除氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，获得组合坯料；将组合坯料在惰性气氛、还原气氛、惰性还原混合气氛或真空条件下，加热保温；然后进行多道次热轧，获得复合硅钢板；将复合硅钢板酸洗，冷轧，最终退火。与传统的化学气相沉积方法相比，采用本发明方法制造硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带，环境污染小、生产效率高，具有良好的应用前景。

Description

一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法。

背景技术

电工钢是电力电子设备中用量最大的软磁材料，主要用于变压器和电机的铁芯。电工钢中随硅含量的增加，电阻率和磁导率增加，矫顽力和磁晶各向异性能降低。硅含量为6.5wt.%Si的电工钢综合软磁性能最佳，与3.0wt.%Si硅钢相比磁晶各向异性系数K1降低30%，而磁致伸缩系数λs降低90%，在使用过程中可显著降低能耗、减少噪音。随着工作频率的增大，高硅电工钢的软磁性能优势更加明显；以厚度均为0.10mm的6.5wt.%Si高硅电工钢薄带和取向电工钢薄带为例：当工作频率小于400Hz时，高硅电工钢铁损略低于取向电工钢铁损；当工作频率大于2kHz时，高硅电工钢铁损比取向电工钢铁损低40%左右。

高硅电工钢中因固溶强化导致的加工性下降十分显著，而室温下B2和DO3两种有序相的存在进一步加剧了其冷加工脆性，因为有序相会导致变形时位错的移动困难，所以很难采用普通电工钢的生产工艺制造高硅电工钢。1986年日本的中岗一秀和高田芳一通过CVD（Chemical Vapor Deposition）快速渗硅法制成了Fe-6.5wt.%Si薄板（昭61-80806），1987年他们又申请了轧制法制造Fe-6.5wt.%Si薄板的专利（昭62-103321）。1988年日本钢管公司采用CVD技术，第一次生产出厚度为0.10~0.50mm、宽度400mm的无取向Fe-6.5wt.%Si硅钢带材，1993年成功建立了全世界第一条商业化的CVD连续渗硅生产线，生产规格为0.1~0.3mm×600mm的6.5wt.%Si高硅电工钢薄带产品，其P_1/10K为8.3W/kg，比3.5wt.%Si电工钢降低一半以上。由于半导体的迅速发展，推动电器设备在更高频率下工作，并要求具有更低的铁损。为此，1995 年日本钢管公司又开发生产了0.05mm×600mm的产品，并取名为Super E Core，这种高硅电工钢薄带主要用于电力机械和磁性器件方面。

1999年，JFE公司在CVD渗硅法制造高硅电工钢薄带的基础上，通过控制渗硅和扩散工艺参数，发明了Si含量沿厚度呈梯度不均匀分布的高硅电工钢薄带，表层Si含量约为6.5wt.%，，中心层Si含量约为3.0wt.%。由于6.5wt.%Si电工钢的磁导率显著高于3.0 wt.%Si电工钢，梯度电工钢薄带中的磁导率梯度导致铁芯工作时的磁通主要集中于薄带的表层区域，以至于涡电流也集中于表层区域。铁芯损耗主要包括磁滞损耗和涡流损耗两部分，且工作频率越高，涡流损耗所占比例越大。所以具有硅含量梯度的高硅电工钢薄带在高频下工作时，显示出优越的超低铁损性能，最适合用作高频电机、高频变压器的铁芯材料，在防止铁芯过热和装备小型化、高效化方面具有独特的优势。不过，CVD方法对环境污染严重，生产效率较低。开发一种生产效率高、成本低的硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带是目前急需解决的问题。

发明内容

针对现有硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带在制备技术上存在的上述问题，本发明提供一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法，通过将高硅钢和普硅钢叠放后进行热叠轧，然后进行热轧和冷轧，再经过退火，使带材表面和中心层完全再结晶，并且硅原子通过复合界面向中心层扩散，制成性能优良的硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带，并达到提高生产效率和降低成本的效果。

本发明的硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法按以下步骤进行：

1、制备高硅钢板，其成分按重量百分比含Si 4.5~7.0%、Al 0~2.0%、Cr 0~8.0%、Mn 0~0.5%、S≤0.05%、P≤0.05%、C≤0.05%，余量为Fe和不可避免杂质；

2、制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Si 0~3.5%、Al 0~1.0%、Mn 0~2.0%、P≤0.05%、S≤0.05%、C ≤0.05%，余量为Fe和不可避免杂质；

3、选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板的去除表面氧化层的一面与普硅钢板的去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；

4、将组合坯料在惰性气氛、还原气氛、惰性还原混合气氛或真空条件下，加热至750~1250℃，保温3~600min；然后进行多道次热轧，开轧温度为700~1200℃，终轧温度为500~1000℃，首道次压下率为30~70%，总压下率为50~99%，获得复合硅钢板；

5、将复合硅钢板酸洗去除表面氧化层，再在室温~400℃进行一次或多次冷轧，总压下率为30~99%，获得冷轧复合薄带；当进行多次冷轧时，在相邻两次冷轧之间，将复合硅钢板在650~1100℃保温0.5~60min进行中间退火；

6、将冷轧复合薄带在惰性气氛、还原气氛或惰性还原混合气氛条件下，加热至650~1200℃进行最终退火，时间为0.5~1200min，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带，厚度为0.05~0.5mm。

上述的复合硅钢在酸洗去除表面氧化层前进行或不进行常化处理，进行常化处理时的温度为800~1200℃，时间为1~600min，然后冷却至室温~100℃。

上述的高硅钢板为热轧高硅钢板或温冷轧高硅钢板；热轧高硅钢板是采用熔炼浇铸制成板坯后，经热轧制成，热轧的开轧温度为1000~1200℃，终轧温度为700~1000℃，压下率为50~99%；温冷轧高硅钢板是将上述的热轧高硅钢板进行温冷轧制成，温冷轧的温度为室温~690℃，压下率为10~95%。

上述的普硅钢板是采用熔炼浇铸制成的铸坯，或将铸坯经热轧制成的热轧普硅钢板；将铸坯进行热轧时，热轧的开轧温度为1000~1200℃，终轧温度为700~1000℃，压下率为50~99%。

上述方法中，为提高结合强度，将普硅钢板置于两个高硅钢板之间时，在普硅钢板和高硅钢板之间放置镍箔或铜箔，厚度为0.005~0.1mm，镍箔及铜箔的重量纯度≥99%。

上述方法中，真空条件是指真空度为<100Pa。

上述的惰性气氛是指氮气气氛或氩气气氛。

上述的还原气氛是指氢气气氛。

上述的惰性还原混合气氛是指氮气、氩气和/或氢气的混合气氛，混合比例为任意比例。

本发明的方法采用“叠轧+轧制+退火”的设计方案，制备出了具有硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带，薄带表层的硅含量明显高于中心层；在高频下使用时，由于表层磁导率高于中心层，使得涡电流主要集中在表层，从而达到显著降低高频铁损的效果。

本发明的方案选取长、宽尺寸相等的高硅钢板和普硅钢板为原材料；除去氧化层，然后将钢板按照“高硅钢+普硅钢+高硅钢”的顺序叠放在一起，形成组合坯料；将组合坯料送入真空或非氧化性气氛的加热炉中加热，之后进行热叠轧，获得三层复合硅钢板坯；由于首道次为热叠轧过程，用于实现高硅钢和普硅钢接触表面在轧制过程中的冶金结合，所以首道次压下率限定为30~70%；接着将复合板坯送入热轧和冷轧机，连续轧制达到成品厚度，获得三层复合的冷轧薄带；最后将冷轧复合薄带退火，使带材表层和中心层都完全再结晶，得到具有硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；采用本发明方法制造的硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带，可避免化学气相沉积（CVD）渗硅方法制造该类型薄带时化学废液、废气的污染问题。

其中以箔的形式，将Ni或Cu加入到高硅钢和普硅钢的结合面中，可减少结合面氧化和脆化层的形成，提高热叠轧复合板的结合强度；但本步骤不是必需的，可以视具体生产状况而定，如果冷轧过程中结合面易开裂，导致冷轧带材质量不稳定，可以增加本步骤。

本发明的制造流程除热叠轧工艺外，其它工序与轧制法制造无取向高硅钢流程相同，且只需将热轧之前的板坯加热炉改造为真空加热炉或者可防止氧化的加热炉，热叠轧工序完全可以采用工业生产中通用的热轧设备进行，便于推广和应用。本发明的方法与传统CVD方法相比，环境污染小、生产效率高，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明的硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法流程示意图；

图2为本发明实施例2的硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的SEM显微组织图。

具体实施方式

本发明实施例中分析磁感和高频铁损采用的设备为Iwatsu sy-8232 B-H分析仪。

本发明实施例中采用的镍箔和铜箔为市购产品。

本发明实施例中热轧高硅钢板的制备方法为：采用熔炼浇铸制成板坯后，经热轧制成，热轧的开轧温度为1000~1200℃，终轧温度为700~1000℃，压下率为50~99%。

本发明实施例中的温冷轧高硅钢板的制备方法为：先采用熔炼浇铸制成板坯后，经热轧制成热轧高硅钢板，热轧的开轧温度为1000~1200℃，终轧温度为700~1000℃，压下率为50~99%；然后将热轧高硅钢板进行温冷轧，温冷轧的温度为室温~690℃，压下率为10~95%，制成温冷轧高硅钢板。

本发明实施例中的普硅钢板是采用熔炼浇铸制成的铸坯，或将铸坯经热轧制成的热轧普硅钢板；将铸坯进行热轧时，热轧的开轧温度为1000~1200℃，终轧温度为700~1000℃，压下率为50~99%。

本发明实施例中的在惰性气氛、还原气氛、惰性还原混合气氛条件下加热，是将组合坯料先置于具有惰性气体、还原气体或惰性还原混合气体的加热炉中进行加热保温，加热保温时加热炉密闭或者保持气体流通均可；采用的氮气、氩气和氢气的体积纯度≥98%。

本发明实施例中采用的高硅钢板的厚度为0.3~20mm。

本发明实施例中采用的普硅钢板的厚度为2~300mm。

本发明实施例中的真空条件下是指真空度<100Pa。

本发明实施例中复合钢板常化处理后，冷却至室温~100℃的方式为空冷、水冷或风冷。

本发明实施例中的室温根据季节不同，实际温度在0~30℃。

实施例1

制备高硅钢板，其成分按重量百分比含Si 7.0%、S 0.05%、P 0.05%、C 0.05%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为热轧高硅钢板；

制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Si 3.5%、Al 1.0%、P 0.05%、S 0.05%、C 0.05%，余量为Fe和不可避免杂质；普硅钢板为热轧普硅钢板；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度分别为1mm和3mm，普硅钢板的厚度为16mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；

将组合坯料在氮气气氛条件下，加热至1250℃，保温3min；然后进行二道次热轧，开轧温度为1200℃，终轧温度为1000℃，首道次压下率为70%，总压下率为75%，获得复合硅钢板，厚度为5.0mm；

将复合硅钢板在1200℃保温1min进行常化处理，冷却至100℃，然后酸洗去除表面氧化层，再在400℃进行一次冷轧法冷轧，总压下率为99%，冷轧至厚度为0.05mm，获得冷轧复合薄带；

将冷轧复合薄带在氮气气氛条件下，加热至1200℃进行最终退火，时间为0.5min，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，磁感B₈为1.25T。

实施例2

制备高硅钢板，其成分按重量百分比含Si 6.55%、Al 0.006%、Mn 0.01%、S 0.006%、P 0.008%、C 0.005%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为热轧高硅钢板；

制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Mn 0.002%、P 0.002%、S 0.003%、C 0.006%，余量为Fe和不可避免杂质；普硅钢板为采用熔炼浇铸制成的铸坯；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度为20mm，普硅钢板的厚度为300mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；

将组合坯料在氮气气氛条件下，加热至1250℃，保温600min；然后进行八道次热轧，开轧温度为1200℃，终轧温度为1000℃，首道次压下率为70%，总压下率为99%，获得复合硅钢板，厚度为3.4mm；

将复合硅钢板在800℃保温600min进行常化处理，冷却至室温，然后酸洗去除表面氧化层，再在400℃进行二次冷轧，总压下率为95%，冷轧至厚度为0.17mm，获得冷轧复合薄带；其中在第一次冷轧结束后将复合硅钢板在650℃进行中间退火60min，然后进行第二次冷轧；

将冷轧复合薄带在氮气气氛条件下，加热至650℃进行最终退火，时间为20h，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，磁感B₈为1.28T，高频铁损P_0.5/20kHz为10.9W/kg；SEM显微组织如图1所示。

实施例3

制备高硅钢板，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%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为温冷轧高硅钢板；

制备普硅钢板，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%，余量为Fe和不可避免杂质；普硅钢板为热轧普硅钢板；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度为0.3mm，普硅钢板的厚度为9.4mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；

将组合坯料在氩气气氛条件下，加热至900℃，保温300min；然后进行六道次热轧，开轧温度为700℃，终轧温度为500℃，首道次压下率为40%，总压下率为80%，获得复合硅钢板，厚度为2mm；

将复合硅钢板在1000℃保温300min进行常化处理，冷却至70℃，然后酸洗去除表面氧化层，再在200℃进行三次冷轧，总压下率为75%，冷轧至厚度为0.50mm，获得冷轧复合薄带；冷轧时在上一次冷轧结束后将复合硅钢板在1100℃进行中间退火0.5min，然后进行下一次冷轧；

将冷轧复合薄带在氩气气氛条件下，加热至1100℃进行最终退火，时间为2min，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，表面光亮，磁感B₈为1.20T。

实施例4

制备高硅钢板，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%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为温冷轧高硅钢板；

普硅钢板同实施例3；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度为0.5mm，普硅钢板的厚度为4mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；

将组合坯料在氩气气氛条件下，加热至750℃，保温100min；然后进行六道次热轧，开轧温度为700℃，终轧温度为500℃，首道次压下率为30%，总压下率为80%，获得复合硅钢板，厚度为1mm；

将复合硅钢板在900℃保温400min进行常化处理，冷却至70℃，然后酸洗去除表面氧化层，再在室温进行一次冷轧，总压下率为90%，冷轧至厚度为0.10mm，获得冷轧复合薄带；

将冷轧复合薄带在氩气气氛条件下，加热至1200℃进行最终退火，时间为0.5min，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，表面光亮，磁感B₈为1.29T，高频铁损P_0.5/20kHz为10.9W/kg。

实施例5

制备高硅钢板，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%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为热轧高硅钢板；

制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Si 3.0%、Al 1.0%、Mn 0.35%、P 0.05%、S 0.04%、C 0.03%，余量为Fe和不可避免杂质；普硅钢板为采用熔炼浇铸制成的铸坯；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度为20mm，普硅钢板的厚度为160mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；将普硅钢板置于两个高硅钢板之间时，在相邻两个钢板之间放置镍箔，厚度为0.005mm，镍箔的重量纯度≥99%；

将组合坯料在氢气气氛条件下，加热至1200℃，保温600min；然后进行八道次热轧，开轧温度为1000℃，终轧温度为700℃，首道次压下率为70%，总压下率为99%，获得复合硅钢板，厚度为2mm；

将复合硅钢板酸洗去除表面氧化层，再在100℃进行一次冷轧，总压下率为95%，冷轧至厚度为0.10mm，获得冷轧复合薄带；

将冷轧复合薄带在氢气气氛条件下，加热至1000℃进行最终退火，时间为5min，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，表面光亮，磁感B₈为1.22T，高频铁损P_0.5/20kHz为15.6W/kg。

实施例6

制备高硅钢板，其成分按重量百分比含Si 4.8%、S 0.04%、P 0.03%、C 0.04%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为热轧高硅钢板；

制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Si 1.2%、Al 0.6%、Mn 0.3%、P 0.03%、S 0.02%、C 0.01%，余量为Fe和不可避免杂质；普硅钢板为采用熔炼浇铸制成的铸坯；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度为15mm，普硅钢板的厚度为5mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；将普硅钢板置于两个高硅钢板之间时，在相邻两个钢板之间放置镍箔，厚度为0.1mm，镍箔重量纯度≥99%；

将组合坯料在氢气和氮气混合气氛条件下，加热至1200℃，保温3min；然后进行六道次热轧，开轧温度为1100℃，终轧温度为700℃，首道次压下率为60%，总压下率为95%，获得复合硅钢板，厚度为2mm；

将复合硅钢板酸洗去除表面氧化层，再在室温进行二次冷轧，总压下率为90%，冷轧至厚度为0.2mm，获得冷轧复合薄带；冷轧时在第一次冷轧结束后将复合硅钢板在650℃进行中间退火60min，然后进行第二次冷轧；

将冷轧复合薄带在氢气和氮气混合气氛条件下，加热至700℃进行最终退火，时间为5h，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，表面光亮，磁感B₈为1.34T，高频铁损P_10/1kHz为19.2W/kg。

实施例7

制备高硅钢板，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%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为温冷轧高硅钢板；

制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Si 2.6%、P 0.006%、S 0.008%、C 0.004%，余量为Fe和不可避免杂质；普硅钢板为的热轧普硅钢板；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度为1mm，普硅钢板的厚度为8mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；将普硅钢板置于两个高硅钢板之间时，在相邻两个钢板之间放置铜箔，厚度为0.1mm，铜箔的重量纯度≥99%；

将组合坯料在真空条件下，加热至900℃，保温300min；然后进行六道次热轧，开轧温度为800℃，终轧温度为600℃，首道次压下率为50%，总压下率为90%，获得复合硅钢板，厚度为1mm；

将复合硅钢板在1000℃保温300min进行常化处理，冷却至70℃，然后酸洗去除表面氧化层，再在200℃进行三次冷轧，总压下率为95%，冷轧至厚度为0.05mm，获得冷轧复合薄带；冷轧时在上一次冷轧结束后将复合硅钢板在1100℃进行中间退火0.5min，然后进行下一次冷轧；

将冷轧复合薄带在氮气气氛条件下，加热至900℃进行最终退火，时间为1h，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，表面光亮，磁感B₈为1.33T，高频铁损P_0.5/20kHz为6.1W/kg。

实施例8

制备高硅钢板，其成分按重量百分比含Si 5.9%、Mn 0.50%、S 0.01%、P 0.01%、C 0.01%，余量为Fe和不可避免杂质；高硅钢板为热轧高硅钢板；

制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Al 0.5%、Mn 0.1%、P 0.01%、S 0.01%、C 0.009%，余量为Fe和不可避免杂质；普硅钢板为的热轧普硅钢板；

选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；两个高硅钢板的厚度为1mm，普硅钢板的厚度为2mm；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板和普硅钢板去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；将普硅钢板置于两个高硅钢板之间时，在相邻两个钢板之间放置铜箔，厚度为0.005mm，铜箔的重量纯度≥99%；

将组合坯料在真空条件下，加热至1000℃，保温200min；然后进行多道次热轧，开轧温度为950℃，终轧温度为750℃，首道次压下率为30%，总压下率为50%，获得复合硅钢板，厚度为2mm；

将复合硅钢板酸洗去除表面氧化层，再在100℃进行一次冷轧，总压下率为90%，冷轧至厚度为0.20mm，获得冷轧复合薄带；

将冷轧复合薄带在氩气气氛条件下，加热至800℃进行最终退火，时间为5h，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带；成品板型良好，表面光亮，磁感B₈为1.30T，高频铁损P_0.5/20kHz为13.6W/kg。

Claims

1.一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）制备高硅钢板，其成分按重量百分比含Si 4.5~7.0%、Al 0~2.0%、Cr 0~8.0%、Mn 0~0.5%、S≤0.05%、P≤0.05%、C≤0.05%，余量为Fe和不可避免杂质；

（2）制备普硅钢板，其成分按重量百分比含Si 0~3.5%、Al 0~1.0%、Mn 0~2.0%、P≤0.05%、S≤0.05%、C ≤0.05%，余量为Fe和不可避免杂质；

（3）选取长宽尺寸相等的两个高硅钢板和一个普硅钢板；普硅钢板去除两个表面的氧化层，两个高硅钢板各去除一个表面的氧化层；然后将普硅钢板置于两个高硅钢板之间，使高硅钢板的去除表面氧化层的一面与普硅钢板的去除氧化层的表面相对，获得组合坯料；

（4）将组合坯料在惰性气氛、还原气氛、惰性还原混合气氛或真空条件下，加热至750~1250℃，保温3~600min；然后进行多道次热轧，开轧温度为700~1200℃，终轧温度为500~1000℃，首道次压下率为30~70%，总压下率为50~99%，获得复合硅钢板；

（5）将复合硅钢板酸洗去除表面氧化层，再在室温~400℃进行一次或多次冷轧，总压下率为30~99%，获得冷轧复合薄带；当进行多次冷轧时，在相邻两次冷轧之间，将复合硅钢板在650~1100℃保温0.5~60min进行中间退火；

（6）将冷轧复合薄带在惰性气氛、还原气氛或惰性还原混合气氛条件下，加热至650~1200℃进行最终退火，时间为0.5~1200min，获得硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带，厚度为0.05~0.5mm。

2.根据权利要求1所述的一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法，其特征在于为提高结合强度，将普硅钢板置于两个高硅钢板之间时，在普硅钢板和高硅钢板之间放置镍箔或铜箔，厚度为0.005~0.1mm，镍箔的重量纯度≥99%，铜箔的重量纯度≥99%。

3.根据权利要求1所述的一种硅含量梯度分布的高硅电工钢薄带的制备方法，其特征在于复合硅钢在酸洗去除表面氧化层前进行或不进行常化处理，进行常化处理时的温度为800~1200℃，时间为1~600min，然后冷却至室温~100℃。