本發(fā)明屬于軋鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基板主體合金成分梯度分布、含Si3.3～5.5％、Al0.5～2.0％的高硅高鋁無取向電工鋼帶的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
電工鋼是重要的軟磁功能材料，隨著硅含量的提高，制造的電磁轉(zhuǎn)換載體具有較高的導(dǎo)磁特性和較低的損耗，并且磁致伸縮系數(shù)降低，有利于穩(wěn)定安全運行。電工鋼基體中，硅含量達到6.5％可獲得最佳綜合性能，但工業(yè)生產(chǎn)中，因硅鋁合金造成的脆性，理論上硅鋁含量達到4％左右便無法進行冷加工，無法實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)。對于特殊用途無方向性高等級電工鋼材料往往根據(jù)需求進行高鋁合金化、氣相滲硅或采用非晶快冷鑄軋等技術(shù)進行小規(guī)模生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種固體粉末硅鋁共滲法生產(chǎn)高硅高鋁無取向電工鋼帶的生產(chǎn)方法，其目的在于便于操作，易于控制，降低成本，提高作業(yè)效率，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，獲得高性能高硅鋼軟磁材料。
為此，本發(fā)明采取了如下技術(shù)解決方案：
一種高硅高鋁無取向電工鋼帶的生產(chǎn)方法，其特征在于，對基板主體合金成分梯度分布、含Si3.3～5.5％、Al0.5～2.0％的冷軋高硅高鋁無取向電工鋼帶的生產(chǎn)方法為：
工藝流程
高牌號無取向熱軋鋼帶→開卷→粉末雙面噴涂→導(dǎo)電極板同步開卷覆蓋→平整壓合→卷取→鋼帶為陰極接入直流電源→熱處理爐加熱保溫→出爐→開卷將鋼帶與導(dǎo)電極板分離→鋼帶表面清理→常規(guī)冷軋及熱處理→涂層→剪切→包裝；
主要設(shè)備及工藝參數(shù)
原料：熱軋卷硅鋁含量為2.5～4.0％,表面光整、清潔，進行化學(xué)拋光；
滲劑：硅鐵、鋁鐵兩種粉末占比為80～94wt％，硅鐵粉末硅含量≥15％，鋁鐵粉末鋁含量≥5％，滲劑粒度＞60目；
填料為鐵粉，占比2～10wt％；粘合劑采用石臘、氯化氨，占比均為2～10wt％，50～200℃烘干；
導(dǎo)電極板：導(dǎo)電極板為耐熱合金板帶，噴涂厚度在2N/mm2壓力下為2～5mm；
電源：可調(diào)壓直流電源；
熱處理爐：入爐溫度100～250℃，升溫速度50～150℃/h，電源電壓≥10V，電源電 流≥1A，熱處理保溫溫度≥650℃，保溫時間2～6h。
本發(fā)明的技術(shù)原理為：
1、針對高牌號冷軋無取向電工鋼熱軋卷在冷軋過程中的裂紋、斷帶等難于冷加工的特性，采取對相對低合金成分的熱軋卷進行硅鋁合金共滲，鋼帶斷面成分呈現(xiàn)梯度分布，既提升了主體合金含量，又提高了冷加工性能，改善了成材率指標(biāo)，并獲得了優(yōu)異的電磁性能。
2、硅鋁合金共滲工藝取代常規(guī)生產(chǎn)中熱軋鋼帶的?；ば?或預(yù)退火工藝)，工藝控制要點關(guān)鍵在于滲硅滲鋁技術(shù)的掌握及滲層的控制。主要采取在鋼帶熱處理過程中，在提前完成設(shè)置的導(dǎo)電極板、含硅含鋁粉末滲劑、熱軋板帶間施加一定電壓的直流電場后，產(chǎn)生的活性硅、鋁原子帶電荷，并促進向基板表面定向擴散，在基板斷面形成硅鋁成分梯度；度同時改進熱軋板組織結(jié)構(gòu)。
3、經(jīng)過滲硅滲鋁的熱軋鋼帶完成常規(guī)冷軋及成品熱處理工藝，獲得優(yōu)異的電磁特性及優(yōu)異的加工性能。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)無方向性高硅高鋁電工鋼產(chǎn)品(3.3～5.5％硅含量，0.5～2.0％鋁含量)，冷軋成材率達82.93％，操作簡單，成本低，工藝易于控制，作業(yè)效率高，可替代熱軋卷?；幚砉に嚕a(chǎn)無方向性高等級電工鋼材料，加工性能優(yōu)異，通過100×100mm磁導(dǎo)率測試，其飽和磁極化強度達1.87T，P10/50為0.79W/kg，P15/50為1.56W/kg，適用于各種高效精密電機及電器、儀表等的電磁鐵芯制造。
具體實施方式
本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程為：高牌號無取向熱軋鋼帶→開卷→粉末雙面噴涂→導(dǎo)電極板同步開卷覆蓋→平整壓合→卷取→鋼帶為陰極接入直流電源→熱處理爐加熱保溫→出爐→開卷將鋼帶與導(dǎo)電極板分離→鋼帶表面清理→常規(guī)冷軋及熱處理→涂層→剪切→包裝。本發(fā)明所涉及化學(xué)成分含量均為質(zhì)量百分比含量。
實施例1：
熱軋鋼帶化學(xué)成分wt％：C：0.003％，Si：2.15％，Al：0.40％，Mn:0.32％，P：0.012％，S：0.0020％，N：0.0025％，其余為Fe和不可避免的殘余元素。
基板尺寸：0.35mm×120mm×300mm。
硅鐵粉末粒度100目，硅含量50％，硅鐵粉末占滲劑比例55wt％；鋁鐵粉末粒度80目，鋁含量25％，鋁鐵粉末占滲劑比例25wt％；純鐵粉粒度100目占10wt％；石臘粉7wt％； 氯化氨3wt％；80℃烘干混合均勻。
導(dǎo)電極板為耐熱合金板帶，噴涂厚度在2N/mm2壓力下為3mm。
入爐溫度120℃，升溫速度90/h，保溫溫度750℃，保護氣氛100％干氫，保溫時接通電源，電壓控制60V，電流控制3A，通電保溫時間2.1h。
冷軋成材率83.55％；成品連續(xù)退火均熱溫度950℃，運行速度75m/min，涂層。
滲硅鋁后基板硅含量為3.4％，鋁含量為0.8％，通過100×100mm磁導(dǎo)率測試：飽和磁極化強度1.93T，P10/50為0.94W/kg，P15/50為1.65W/kg。
實施例2：
熱軋鋼帶化學(xué)成分wt％：C：0.002％，Si：3.25％，Al：0.72％，Mn:0.18％，P：0.010％，S：0.0021％，N：0.0023％，其余為Fe和不可避免的殘余元素。鋼帶厚度為2.2mm。
基板尺寸：0.35mm×120mm×300mm；
硅鐵粉末粒度100目，硅含量75％，硅鐵粉末占滲劑比例60wt％；鋁鐵粉末粒度100目，鋁含量25％，鋁鐵粉末占滲劑比例30wt％；純鐵粉粒度100目占5wt％；石臘粉3wt％；氯化氨2wt％；110℃烘干混合均勻。
導(dǎo)電極板為耐熱合金板帶，噴涂厚度在2N/mm2壓力下為4mm。
入爐溫度150℃，升溫速度100℃/h，保溫溫度900℃，保護氣氛100％干氫，保溫時接通電源，電壓控制50V，電流控制5A，保溫及通電時間5h。
冷軋成材率82.31％；成品連續(xù)退火均熱溫度950℃，運行速度75m/min，涂層。
滲硅鋁后基板硅含量為3.8％，鋁含量為1.1％，通過100×100mm磁導(dǎo)率測試：飽和磁極化強度1.91T，P10/50為0.83W/kg，P15/50為1.59W/kg。
實施例3：
熱軋基板鋼帶化學(xué)成分wt％：C：0.0025％，Si：4.0％，Al：0.90％，Mn:0.33％，P：0.015％，S：0.0030％，N：0.0019％，其余為Fe和不可避免的殘余元素。
基板尺寸：0.35mm×120mm×300mm；
硅鐵粉末粒度160目，硅含量60％，硅鐵粉末占滲劑比例65wt％；鋁鐵粉末粒度150目，鋁含量25％，鋁鐵粉末占滲劑比例24wt％；純鐵粉粒度100目占6wt％；石臘粉3wt％；氯化氨2wt％；190℃烘干混合均勻。
導(dǎo)電極板為耐熱合金板帶，噴涂厚度在2N/mm2壓力下為5mm。
入爐溫度210℃，升溫速度130/h，保溫溫度680℃，保護氣氛100％干氫，保溫時接通電源，電壓控制45V，電流控制2A，通電保溫時間3.5h。
滲硅鋁后基板硅含量為4.8％，鋁含量為1.3％，通過100×100mm磁導(dǎo)率測試：飽和磁極化強度1.78T，P10/50為0.60W/kg，P15/50為1.45W/kg。