專利名稱：一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
硅鋼是一種含碳量很低(一般小于< 0. 02% )的硅鐵軟磁合金，含硅量一般為 1. 5 4. 5wt%。它是使用量最大的一種軟磁合金，在軟磁材料中占據(jù)重要的地位，是發(fā)展電力和電訊工業(yè)的基礎(chǔ)材料，低的鐵損及強磁場下高的磁感應(yīng)強度是硅鋼非常重要的技術(shù)指標(biāo)。硅鋼片中的硅含量對其產(chǎn)品的軟磁性能影響很大，隨著硅含量的增加，硅鋼片電阻率增大(渦流損耗減小)，磁導(dǎo)率增大，磁晶各向異性常數(shù)減小(磁滯損耗變小)，磁致伸縮系數(shù)減小。因此，高硅鋼是制作低噪音、低鐵損的理想的鐵芯材料，可廣泛應(yīng)用于制造工業(yè)變壓器，音頻變壓器、通訊變壓器及其他中高頻電子變壓器，低噪聲電子變壓器，逆變變壓器，電感器，扼流圈、電焊機鐵心等。盡管高硅鋼具有非常優(yōu)異的軟磁性能，但目前生產(chǎn)中常用的硅鋼片的含硅量都在以下，這是因為隨Si含量的增加，尤其是含硅量超過5%以后，由于I(FeSi)或 DO3(Fe3Si)有序相的出現(xiàn)，合金變得既硬又脆，使機械加工性能急劇惡化，難以采用常規(guī)的軋制方法加工成薄板，從而阻礙了高硅鋼的廣泛應(yīng)用。近些年來，一種新型的梯度硅鋼引起了人們的廣泛關(guān)注，與傳統(tǒng)高硅鋼相比，其在中高頻下具有較低鐵損的同時，同時由于中心硅含量較低而改善了材料的機械性能。 如參考文獻 1 :Recent development of non-oriented electrical steel sheet for automobile electrical devices[J]Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (2008)24304435所述，日本鋼管公司(NKK)采用化學(xué)氣相沉積(CVD)方法制備出表面含硅量為6. 5wt%，中心硅含量為3襯％的梯度硅鋼，并已投入商業(yè)化生產(chǎn)，F(xiàn)e-6. 5wt. % Si 梯度合金主要應(yīng)用于高頻電子設(shè)備，如汽車中的高頻轉(zhuǎn)化器和高速發(fā)動機。但是由于化學(xué)氣象沉積方法存在著的表面質(zhì)量差，易引入雜質(zhì)而降低磁性能、設(shè)備壽命低、污染環(huán)境等不能妥善處理的問題，使其在工業(yè)生產(chǎn)中不能被廣泛應(yīng)用。再如參考文獻2 Influence of the Si and Al gradient on the magnetic properties of high-Si electrical steel produced by hot dipping and diffusion annealing[J]. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276 0004) e521_e522所述，T. Ros-Yanez 等采用熱浸法結(jié)合兩次擴散退火工藝( 850°C及1100°C 1250°C )，制成了表面含硅量為5. 9wt%硅鋼，中心含硅量為4. 8wt%的梯度硅鋼。熱浸法雖然改善了材料的塑韌性，使之能夠在最終退火前進行中間冷軋加工，并在一定程度上實現(xiàn)對薄板厚度、表面質(zhì)量、顯微結(jié)構(gòu)以及晶粒取向的調(diào)整。但晶粒取向受基底材料中原始Si、Al含量，中間冷軋工藝以及最終擴散退火工藝影響顯著，難以獲得性能良好的單一織構(gòu)
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金及其制備方法。該方法具有純度高、成分可控、表面質(zhì)量好、工藝可控性強、環(huán)保性好等優(yōu)點，且制備的梯度鐵硅合金具有較低的鐵損耗，并且一定程度改善其機械性能。本發(fā)明提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金，該合金的平均含硅量為 3. 53 4. 05wt. %，其余成分為鐵，該合金的含硅量滿足從表面向心部方向梯度遞減，含硅量的遞減梯度為每10 μ m含硅量遞減0. 045 0. Ilwt. %，該梯度鐵硅合金的鐵損P1(1/1K 為69. 28 79. 96ff/kg, P1o7iok為3207 3476W/kg，該梯度鐵硅合金的矯頑力為23. 79 27. 43A/m, B80 = 1. 76 1. 92T。本發(fā)明提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法，具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材采用熔鑄法配制!^e5Si3靶材；步驟二、制備低硅硅鋼片基片將低硅硅鋼片用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片作為基片，然后用丙酮在超聲波清洗器中清洗干凈，去除油跡，得到低硅硅鋼片基片；步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的!^e5Si3靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二制備的低硅硅鋼片基片安裝在磁控濺射儀的陽極板上，設(shè)置磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力小于等于1. 0 X IO-3Pa,磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足0. 8 1. OPa0濺射功率為57. 6 72W ；濺射時間為60 80min，使濺射厚度為10 μ m 15 μ m， 在低硅硅鋼片基片表面沉積得到富硅膜。步驟四、擴散處理將沉積富硅膜的低硅硅鋼片放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力在2X10_3Pa以下，在1180 1200°C溫度區(qū)間進行高真空擴散處理20 40min，最終得到具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金。本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)本發(fā)明提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金及其制備方法，與CVD 法以及熱浸漬法相比，磁控濺射法制備梯度硅鋼具有純度高、成分可控、表面質(zhì)量好、工藝可控性強、環(huán)保性好等優(yōu)點，將其應(yīng)用于梯度硅鋼制備是一種極具開發(fā)價值的探索性的全新的研究。(2)本發(fā)明提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金及其制備方法，采用磁控濺射法制備的不同Si含量的梯度鐵硅合金在中高頻下鐵損較低。


圖1 本發(fā)明提出的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法的流程圖；圖2 本發(fā)明提出的一種具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金在1180°C擴散 20min后截面組成Si含量分布曲線圖；圖3 本發(fā)明提出的一種具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金在1190°C擴散30min后截面組成Si含量分布曲線圖；圖4 本發(fā)明提出的一種具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金在1200°C擴散 40min后截面組成Si含量分布曲線圖；圖5 實施例3中樣品截面15. 56 μ m深度處的Si組成成分及其截面形貌；圖6 實施例3中樣品截面125. 3 μ m深度處的Si組成成分及其截面形貌；圖7 實施例3中樣品截面193. 25 μ m深度處的Si組成成分及其截面相貌；圖8 實施例3中樣品截面325. 3 μ m深度處的Si組成成分及其截面相貌。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金，該合金的平均含硅量為 3. 53 4. 05wt. %，其余成分為鐵，該合金的含硅量滿足從表面向心部方向梯度遞減，含硅量的遞減梯度為每IOym含硅量遞減0. 045 0. Ilwt. %，該梯度鐵硅合金的鐵損P1(1/1K (在幅值磁感應(yīng)強度為IT的條件下，頻率為IkHz的鐵損值)為69. 28 79. 96W/kg，Ρ1(1/皿(在幅值磁感應(yīng)強度為IT的條件下，頻率為IOkHz的鐵損值)為3207 3476W/kg，該梯度鐵硅合金的矯頑力為23. 79 27. 43A/m,在磁場為800A/m條件下，材料的磁感應(yīng)強度B8tl為
=1. 76 1. 92T。本發(fā)明提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法，如圖1所示， 具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材采用熔鑄法配制!^e5Si3靶材。步驟二、制備低硅硅鋼片基片將小于等于0.35mm厚的低硅硅鋼片(含硅量為3wt. %，優(yōu)選為35WW250牌號)用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片作為基片，對于JCK-500磁控濺射儀，樣片尺寸滿足長為 40mm，寬為8mm，厚度為0. 35mm，其他型號磁控濺射儀可以根據(jù)基片臺尺寸進行選擇。將油跡用丙酮(分析純)在超聲波清洗器中清洗干凈待用，得到低硅硅鋼片基片。步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二處理后的低硅硅鋼片基片安裝在磁控濺射儀的陽極板上。濺射前磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力小于等于1. 0 X IO-3Pa,磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足0. 8 1. OPa0濺射功率為57. 6 72W ；濺射時間為60 80min，使濺射厚度為10 μ m 15 μ m， 在低硅硅鋼片基片表面沉積得到富硅膜。步驟四、擴散處理為了避免富硅膜蒸發(fā)損耗，單獨將沉積富硅膜的低硅硅鋼片放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力在2X KT3Pa以下， 在1180 1200°C溫度區(qū)間進行高真空擴散處理20 40min，得到具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金。將經(jīng)步驟四處理后的試樣取出，經(jīng)EDS測試其截面組成成分，該合金的平均含硅量為3. 5 4. Iwt. %，其余成分為鐵，該合金的含硅量滿足從表面向心部方向梯度遞減，含硅量的遞減梯度為每10 μ m含硅量遞減0. 045 0. Ilwt. %。經(jīng)軟磁直流測試裝置測試樣品的直流磁性能；經(jīng)硅鋼測試儀測試材料的軟磁交流性能。該鐵硅合金的鐵損P1(I/1K為69 80ff/kg, P1o7iok 為 3200 !3500W/kg ；實施例1 本實施中制備的具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材采用熔鑄法配制!^e5Si3靶材。步驟二、制備低硅硅鋼片基片將牌號為35WW250的低硅硅鋼片用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片，對于 JCK-500磁控濺射儀，樣片尺寸滿足長為40mm，寬為8mm，厚度為0. 35mm,將油跡用丙酮(分析純)在超聲波清洗器中清洗干凈待用。步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二處理后的低硅硅鋼片基片安裝在磁控濺射儀的陽極板上。濺射前磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力等于 1. OX 10_3Pa，磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足0. SPa0濺射功率為72W ；濺射時間為80min，使濺射厚度為15 μ m，沉積得到富硅膜。步驟四、擴散處理為了避免富硅膜蒸發(fā)損耗，單獨將沉積富硅膜試樣放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力在2X10_3Pa，在溫度1180°C 下進行高真空擴散處理20min，得到具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金。將經(jīng)步驟四處理后的梯度鐵硅合金經(jīng)EDS測試，本實施例中制備的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金，其截面不同位置深度具有不同的含硅量，如圖2所示，表面含硅量具有最大值為5. 28wt. %，心部含硅量具有最小值為3. Mwt. %，其梯度為平均每 IOym Si含量減少為0. Ilwt. %，平均Si含量為4. 05wt. % ；經(jīng)軟磁直流測試裝置測試樣品的直流磁性能，得到樣品矯頑力為26. 83A/m,B80 = 1. 76T ；經(jīng)硅鋼測試儀測試材料的軟磁交流性能，P107IK = 69. 28ff/kg, P1o7iok = 3207W/kg。實施例2 本實施中制備的具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材采用熔鑄法配制!^e5Si3靶材。步驟二、低硅鋼帶基片樣品制備將35WW250的低硅硅鋼片用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片，對于JCK-500磁控濺射儀，樣片尺寸滿足長為40mm，寬為8mm，厚度為0. 35mm，將油跡用丙酮(分析純)在超聲波清洗器中清洗干凈待用。步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二處理后的低硅硅鋼片安裝在磁控濺射儀的陽極板上。濺射前磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力等于0.5X 10_3Pa，磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足1. OPa0濺射功率為60W ；濺射時間為60min，使濺射厚度為12 μ m，沉積得到富硅膜。步驟四、擴散處理為了避免富硅膜蒸發(fā)損耗，單獨將沉積富硅膜試樣放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力在IXlO-3I3a下，在1190°C溫度區(qū)間進行高真空擴散處理30min，得到具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金。經(jīng)步驟四處理后的梯度鐵硅合金經(jīng)EDS測試，其截面不同位置深度具有不同的含硅量，如圖3所示，含硅量最大值為4. 53wt. %，最小值為3. 14wt. %，其梯度為平均每10 μ m Si含量減少為0. 097wt. %，平均Si含量為3. 72wt. % ；經(jīng)軟磁直流測試裝置測試樣品的直流磁性能，得到樣品矯頑力為27. 43A/m,B80 = 1. 85T ；經(jīng)硅鋼測試儀測試材料的軟磁交流性能，P107ik = 70. 76ff/kg, P1o7iok = 3209W/kg。實施例3 本實施中制備的具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材采用熔鑄法配制!^e5Si3靶材。步驟二、低硅鋼帶基片樣品制備將35WW250的低硅硅鋼片用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片，對于JCK-500磁控濺射儀，樣片尺寸滿足長為40mm，寬為8mm，厚度為0. 35mm，將油跡用丙酮(分析純)在超聲波清洗器中清洗干凈待用。步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二處理后的低硅硅鋼片安裝在磁控濺射儀的陽極板上。濺射前磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力小于等于
1.OX 10_3Pa，磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足0. SPa0濺射功率為57. 6W ；濺射時間為70min，使濺射厚度為10 μ m，沉積得到富Si膜。步驟四、擴散處理為了避免富Si膜蒸發(fā)損耗，單獨將沉積富Si膜試樣放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力在2X10_3I^以下，在1200°C 溫度區(qū)間進行高真空擴散處理40min，得到具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金。將經(jīng)步驟四處理后梯度鐵硅合取出，經(jīng)EDS測試，其截面不同位置深度具有不同的含硅量，如圖4所示。硅含量最大值為3.98wt. %，最小值為3. 16wt. %。圖5為樣品截面15. 56 μ m深度處的截面形貌圖，對應(yīng)該深度處A點的硅含量為3. 92wt. %，圖6為樣品截面125. 3 μ m深度處的截面形貌，對應(yīng)該深度處B點的硅含量為3. 21wt. %，圖7為樣品截面 193. 25 μ m深度處的截面形貌圖，對應(yīng)該深度處C點的硅含量為3. Ilwt. %，圖8為樣品截面325. 3 μ m深度處的截面形貌圖，對應(yīng)該深度處D點的硅含量為3. 66wt. %，計算得到該梯度鐵硅合金的含硅量的遞減梯度為平均每IOymSi含量減少為0. 045wt. %，平均Si含量為3. 53wt. % ；經(jīng)軟磁直流測試裝置測試樣品的直流磁性能，得到樣品矯頑力為23. 79A/m, B80 = 1. 92T ；經(jīng)硅鋼測試儀測試材料的軟磁交流性能，P107ik = 79. 96ff/kg, P10/10K = 3476W/
kg ο
實施例4 本實施例提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法，具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材采用熔鑄法配制!^e5Si3靶材。步驟二、制備低硅硅鋼片基片將等于0. 30mm厚的低硅硅鋼片(含硅量為3wt. %，35WW250牌號)用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片作為基片，對于JCK-500磁控濺射儀，樣片尺寸滿足長為40mm，寬為 8mm，厚度為0. 35mm，將油跡用丙酮(分析純)在超聲波清洗器中清洗干凈待用。步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二處理后的低硅硅鋼片基片安裝在磁控濺射儀的陽極板上。濺射前磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力等于 1. OX 10_4Pa，磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足0. 9Pa。濺射功率為65W ；濺射時間為70min，使濺射厚度為13 μ m,在低硅硅鋼片基片表面沉積得到富硅膜。步驟四、擴散處理為了避免富硅膜蒸發(fā)損耗，單獨將沉積富硅膜的低硅硅鋼片放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力為2X 10_4Pa，在 1185°C溫度區(qū)間進行高真空擴散處理20min，得到具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金。本實施例中得到的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金，該合金的平均含硅量為3. 87wt. %，其余成分為鐵，該合金的含硅量滿足從表面向心部方向梯度遞減，含硅量的遞減梯度為每10 μ m含硅量遞減0. 103wt. %，該梯度鐵硅合金的鐵損70W/kg， P1OZiOK為3300W/kg，該梯度鐵硅合金的矯頑力為25. 03A/m, B80 = 1. 80T。實施例5 本實施例提出一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法，具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材采用熔鑄法配制!^e5Si3靶材。步驟二、制備低硅硅鋼片基片將等于0. 35mm厚的低硅硅鋼片(含硅量為3wt. %，35WW250牌號)用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片作為基片，對于JCK-500磁控濺射儀，樣片尺寸滿足長為40mm，寬為 8mm，厚度為0. 35mm，將油跡用丙酮(分析純)在超聲波清洗器中清洗干凈待用。步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二處理后的低硅硅鋼片基片安裝在磁控濺射儀的陽極板上。濺射前磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力等于 0. 8 X 10_3Pa，磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足0. 851^。濺射功率為64W ；濺射時間為63min，使濺射厚度為11 μ m，在低硅硅鋼片基片表面沉積得到富硅膜。步驟四、擴散處理
為了避免富硅膜蒸發(fā)損耗，單獨將沉積富硅膜的低硅硅鋼片放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力為IX 10_4Pa，在 1195°C溫度區(qū)間進行高真空擴散處理30min，得到具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金。本實施制備得到的具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的平均含硅量為 3. 65wt. %，其余成分為鐵，該合金的含硅量滿足從表面向心部方向梯度遞減，含硅量的遞減梯度為每10 μ m含硅量遞減0. 06wt. %，該梯度鐵硅合金的鐵損P1Q/1K為73. 12ff/kg, P10/10K 為!MOOW/kg，該梯度鐵硅合金的矯頑力為26. 78A/m, B80 = 1. 87T。
權(quán)利要求
1.一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金，其特征在于所述的不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的平均含硅量為3. 53 4. 05wt. %，其余成分為鐵；該合金的含硅量從合金表面向合金心部方向梯度遞減，含硅量的遞減梯度為每10 μ m含硅量遞減0. 045 0.Ilwt. %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金，其特征在于所述的不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的鐵損P1(1/1K為69. 28 79. 96ff/kg,P1o7iok為3207 3476W/kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金，其特征在于所述的不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的矯頑力為23. 79 27. 43A/m,B80 = 1. 76 1. 92T。
4.一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法，其特征在于具體包括以下幾個步驟步驟一、準(zhǔn)備靶材 采用熔鑄法配制I^e5Si3靶材； 步驟二、制備低硅硅鋼片基片將低硅硅鋼片用砂紙去除絕緣層后，線切割成樣片作為基片，然后用丙酮在超聲波清洗器中清洗干凈，得到低硅硅鋼片基片； 步驟三、磁控濺射過程將步驟一中熔鑄好的!^e5Si3靶材放入磁控濺射儀中作為陰極靶，將步驟二制備的低硅硅鋼片基片安裝在磁控濺射儀的陽極板上，設(shè)置磁控濺射儀的濺射室的氣體壓力小于等于1. 0 X 10 ,磁控濺射儀的濺射氣氛為純氬氣，濺射時濺射室的氣體壓力滿足0. 8 1.OPa ；濺射功率為57. 6 72W ；濺射時間為60 80min，濺射厚度為10 μ m 15 μ m，在低硅硅鋼片基片表面沉積得到富硅膜；步驟四、擴散處理將沉積富硅膜的低硅硅鋼片放入95瓷氧化鋁封端陶瓷管中，陶瓷管開口與真空機組相連接，使陶瓷管內(nèi)部的氣體壓力在2X10_3I^以下，在1180 1200°C溫度區(qū)間進行高真空擴散處理20 40min，最終得到具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法，其特征在于所述的步驟二中的低硅硅鋼片厚度小于等于0. 35mm，含硅量為3wt. %。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法， 其特征在于所述的低硅硅鋼片的牌號為35WW250。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有不同硅含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法，其特征在于所述的步驟二中的樣片尺寸滿足長為40mm，寬為8mm，厚度為0. 35mm。
全文摘要
本發(fā)明提出一種具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金及其制備方法，該合金的平均含硅量為3.5～4.1wt.％，其余成分為鐵，且該合金的含硅量從合金表面向合金心部方向梯度遞減，含硅量的遞減梯度為每10μm含硅量遞減0.045～0.11wt.％。所述的具有不同Si含量分布的梯度鐵硅合金的制備方法包括準(zhǔn)備靶材、低硅硅鋼片基片制備、磁控濺射和擴散處理四個步驟。本發(fā)明采用磁控濺射法制備的不同硅含量的梯度鐵硅合金在中高頻下鐵損較低，與CVD法以及熱浸漬法相比，磁控濺射法制備梯度硅鋼具有純度高、成分可控、表面質(zhì)量好、工藝可控性強、環(huán)保性好等優(yōu)點，將其應(yīng)用于梯度硅鋼制備是一種極具開發(fā)價值的探索性的全新的研究。
文檔編號C23F17/00GK102260874SQ201110207439
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者侯崇強, 畢曉昉, 溫鈺 申請人:北京航空航天大學(xué)