本發(fā)明屬于軋鋼技術領域，特別涉及一種含Si3.3～6.5％、Al0.5～3.0％的高硅高鋁無方向性電工鋼的制造方法。
背景技術：
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)生產中，理論上硅含量達到3.3％無法進行冷加工。對于特殊用途高硅電工鋼材料往往根據(jù)需求進行氣相滲硅或采用非晶快冷鑄軋等技術進行小規(guī)模生產,不能進行工業(yè)化生產，操作復雜，成本高，工藝不易于控制，作業(yè)效率低。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種成本低，工藝易于控制，作業(yè)效率高，可實現(xiàn)工業(yè)化生產，獲得高性能高硅鋼軟磁材料的固體粉末硅鋁共滲法生產高硅高鋁無方向性電工鋼帶的方法。
為此，本發(fā)明所采取的解決方案是：
一種高硅高鋁無方向性電工鋼的制造方法，其特征在于，含Si3.3～6.5％、Al0.5～3.0％的高硅高鋁無方向性電工鋼帶的具體制造方法為：
工藝流程
基板開卷→雙面粉末噴涂→導電極板同步開卷覆蓋→平整壓合→卷取→基板為陰極接入直流電源→熱處理爐加熱保溫→出爐→開卷將基板與導電極板分離→基板表面清理→去應力退火或涂層。
主要工藝及參數(shù)
基板：基板中硅鋁含量控制在2.0～4.5％,表面光整、清潔，進行化學拋光；
滲劑：硅鐵與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；
導電極板：導電極板為銅板，噴涂厚度在2N/mm2壓力下為3mm；
電源：可調壓直流電源；
熱處理爐：入爐溫度100～250℃，升溫速度50～150℃/h，保溫溫度650～750℃，保溫時接通電源，電壓控制40～60V，電流控制2～4A，保溫時間1.5～3h。
本發(fā)明的技術原理是：
1、在導電極板、滲劑、待滲基板間施加一定電壓的直流電場后，產生的活性硅、鋁原子帶電荷；帶電活性硅、鋁原子向基板表面定向擴散，其擴散速度顯然高于非定向的熱擴散速度，而且這種擴散方式還可以減少導電極板腐蝕并可重復利用極板。
2、在直流電場作用下，電流通過滲劑與基板本身的電阻對滲劑與基板有加熱的作用，使試樣實際溫度較加熱溫度高。這種物理加熱作用能促進粉末滲劑的分解，增加活性硅、鋁原子的濃度。
3、電場的兩極之間及陰極基板與周圍粉末滲劑間存在一個溫度梯度，這將導致在電場兩極及陰極與周閘粉末滲劑之間存在一個活性硅、鋁原子的濃度差。根據(jù)菲克第一定律，這種濃度差將進一步增加粉末滲硅滲鋁的定向滲速，克服了常規(guī)滲硅中單純依賴非定向熱擴散的不足。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明操作簡單，成本低，工藝易于控制，作業(yè)效率高，其生產的高硅高鋁無方向性電工鋼帶飽和磁極化強度達1.86T，P10/50為0.75W/kg，P0.5/1K為18.96W/kg，通過基板的選擇可生產無方向性高等級電工鋼材料，實現(xiàn)工業(yè)化生產無方向性高硅高鋁電工鋼產品，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)明所涉及的基板化學成分均為重量百分比含量。工藝流程為：基板開卷→雙面粉末噴涂→導電極板同步開卷覆蓋→平整壓合→卷取→基板為陰極接入直流電源→熱處理爐加熱保溫→出爐→開卷將基板與導電極板分離→基板表面清理→去應力退火或涂層。
實施例1：
基板鋼帶化學成分wt％：C：0.003％，Si：2.1％，Al：0.35％，Mn:0.30％，P：0.010％，S：0.0022％，N：0.0023％，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55％，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27wt％；純鐵粉粒度100目占8wt％；石臘粉7wt％；氯化氨3wt％；80℃烘干混合均勻。
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1.8h。
滲硅鋁后基板硅含量為3.4％，鋁含量為0.8％，通過100mm×100mm磁導率測試：飽和磁極化強度1.93T；P10/50為0.94W/kg；P0.5/1K為25.2W/kg。
實施例2：
基板鋼帶化學成分wt％：C：0.002％，Si：3.1％，Al：0.72％，Mn:0.21％，P：0.008％，S：0.0015％，N：0.0017％，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％；150℃烘干混合均勻。
入爐溫度150℃，升溫速度100℃/h，保溫溫度700℃，保護氣氛100％干氫，保溫時接通電源，電壓控制40V，電流控制4A，保溫及通電時間3h。
滲硅鋁后基板硅含量為4.2％，鋁含量為1.7％，通過100mm×100mm磁導率測試：飽和磁極化強度1.89T；P10/50為0.74W/kg；P0.5/1K為17.2W/kg。
實施例3：
基板鋼帶化學成分wt％：C：0.0025％，Si：3.5％，Al：1.00％，Mn:0.23％，P：0.015％，S：0.0036％，N：0.0017％，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150目，硅含量60％，硅鐵粉末占滲劑比例65wt％；鋁鐵粉末粒度130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。
入爐溫度200℃，升溫速度120/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2.5h。
滲硅鋁后基板硅含量為4.8％，鋁含量為1.5％，通過100mm×100mm磁導率測試：飽和磁極化強度1.77T；P10/50為0.59W/kg；P0.5/1K為14.5W/kg。