背景技术：
：硅钢，又称电工钢，是一种优异的软磁材料，现普遍使用的硅钢中硅的含量在1.5％-3.5％(质量比，下同)之间，当硅含量大于3.5％时，称为高硅钢。随着硅含量的增高，高硅钢的电阻率升高，最大磁导率升高，铁损降低，软磁性能更加优异，所以高硅钢板材料非常适合加工成铁芯，用于变压器、电感器及高速高频电机。虽然目前多采用薄板带加工叠片后制作铁芯，但丝材横截面积更小，加工工艺流程短，有利于提高性能，降低成本。丝材生产需棒材拉拔而成，同时棒材强度高，还适用于开关触头。
高硅钢中出现有序结构，其室温塑性降低，加工性能降低。为了克服上述难题，人们研发特殊的生产工艺，避开其低温脆性，制备合金薄板，例如化学气象沉积法[TakadaY,Abe M,Masuda S,Inagaki J.Commercial scale production of Fe-6.5wt.％Si sheet and its magnetic properties.Journal ofApplied Physics,1988,64(10):5367-5369]和快速凝固法[Fish G E,Chang C F,Bye R.Frequency dependence ofcore loss in rapidly quenched Fe-6.5wt.％Si.Journal of Applied Physics,1988,64(10):5370-5372]等。也有利用传统方法轧制得到高硅钢薄板，比如逐步增塑轧制技术[林均品,叶丰,陈国良等.6.5wt.％Si高硅钢冷轧薄板制备工艺、结构和性能.前沿科学,2007.2,2:13-16]。近期也有报道通过旋锻-热拉拔法[WYang,H Li,KYang,Y F.Liang,JYang,F Ye.Hot drawn Fe-6.5wt.％Si wires with good ductility.Materials Science and Engineering B,2014,186:79-82]得到高硅钢丝材。但文章中利用旋锻法制备的高硅钢棒材存在直线度差、毛刺多、氧化皮厚和组织不均匀等缺陷，降低后续拉拔成功率，而轧制法可避免以上缺陷，因此利用轧制法得到高硅钢棒材极其重要。
技术实现要素：
本发明目的在于克服旋锻法制备的高硅钢棒材中存在的直线度差、毛刺多、氧化皮厚和组织不均匀等问题，提供了一种高硅钢棒材的轧制工艺。用此方法可获得表面质量好、氧化皮薄和组织均匀的高硅钢棒材，且提高了后续拉拔成功率。
为达到上述目的，本发明提供了一种高硅钢棒材的轧制工艺，主要工艺步骤如下：
S1：冶炼浇铸，取纯硅和工业纯铁按一定比例混合，利用真空感应炉在1450-1550℃精炼5min，真空浇铸成含硅量为3.50％-9.50％的铸锭；
S2：锻造方坯，采用机械自由锻造方式，利用空气锤在800～1200℃范围内锻造，经过多次反复镦粗拔长，将铸锭锻成方坯；
S3：加热，检查方坯表面质量，去除较厚的氧化皮后，将方坯放入加热炉中加热，加热温度800℃-1000℃，保温时间为30-60min；
S4：粗轧，粗轧包括4道次，采用六角-方-椭圆-方孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.4-1.8，轧件每道次的宽展系数为0.4-0.9；
S5：中轧，中轧包括4道次，采用椭圆-方孔型系统，最后一道次采用圆形孔型，保证精轧前轧件的规整，轧制过程中每道次的延伸系数为1.2-1.6，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.8；
S6：精轧，精轧包括2道次，采用椭圆-圆孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.1-1.4，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.7；
S7：冷却，冷却方式采用空冷。
其中原材料的化学成分及质量百分比为Si:3.50％-9.50％，C:0％-0.04％，S:0％-0.02％，Mn:0.01％-0.20％,Ti:0％-0.02％，P:0％-0.01％，B:0％-0.10％，余量为铁。
其中所述步骤S2中，锻造过程中需镦粗拔长10次，中间经若干次回炉加热，每次保温15-30min，终锻温度不低于800℃，锻造后的方坯尺寸为24×24mm。
其中所述步骤S3中，采用低温或室温装炉，装炉温度低于400℃。
其中所述步骤S4与S5之间，需回炉加热，保温时间为15-30min。
其中所述步骤S5与S6之间，需回炉加热，保温时间为15-20min。
其中所述步骤S6中，精轧后高硅钢棒材直径为7.5mm
其中所述步骤S4、S5和S6中，轧制速度逐步增加，变化范围是0.5m/s-10m/s。
本发明的优点在于：
本发明提出采用轧制法制备高硅钢棒材，避免了旋锻法制备高硅钢丝材时出现的直线度差、毛刺多、氧化皮厚和组织不均匀等缺陷，快速制备出表面平整光洁且平直、组织优良的高硅钢棒材。利用此方法，可减少回炉加热次数，简化工艺流程，缩短制备周期，并且提高后续拉拔成功率。
附图说明
图1为粗轧各个道次的孔型，
图2为中轧各个道次的孔型，
图3为精轧各个道次的孔型。
具体实施方式
实施方式1
S1：冶炼浇铸，取纯硅和工业纯铁按一定比例混合，利用真空感应炉在1500℃精炼5min，真空浇注成铸锭，其化学成分及质量百分比为：Si:6.51％，C:0.090％，S:0.0009％，Ti:0.005％，Mn:0.015％,，P:0.054％，B:0.0004％，其余为铁；
S2：锻造，采用机械自由锻造方式，利用空气锤在1050℃范围内锻造，终锻温度为900℃，过程中镦粗拔长10次，回炉2次，保温20min。最后将铸锭锻成24mm×24mm方坯；
S3：加热，检查方坯表面质量，酸洗去除较厚的氧化皮后，将方坯放入加热炉中加热，加热温度900℃，保温时间为30min；
S4：粗轧，粗轧包括4道次，采用六角-方-椭圆-方孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.4-1.8，轧件每道次的宽展系数为0.4-0.9。轧制结束后回炉保温20min；
S5：中轧，中轧包括4道次，采用椭圆-方孔型系统，最后一道次采用圆形孔型，保证精轧前轧件的规整，轧制过程中每道次的延伸系数为1.2-1.6，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.8。轧制结束后回炉保温15min；
S6：精轧，精轧包括2道次，采用椭圆-圆孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.1-1.4，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.7；
S7：冷却，冷却方式采用空冷，得到直径为7.5mm棒材。
实施方式2
S1：冶炼浇铸，取纯硅和工业纯铁按一定比例混合，利用真空感应炉在1520℃精炼5min，真空浇注成铸锭，其化学成分及质量百分比为：Si:6.48％，C:0.034％，S:0.0013％，Ti:0.003％，Mn:0.04％,，P:0.056％，B:0.011％；
S2：锻造，采用机械自由锻造方式，利用空气锤在1050℃范围内锻造，终锻温度为850℃，过程中镦粗拔长10次，回炉2次，保温20min。最后将铸锭锻成24mm×24mm方坯；
S3：加热，检查方坯表面质量，酸洗去除较厚的氧化皮后，将方坯放入加热炉中加热，加热温度900℃，保温时间为30min；
S4：粗轧，粗轧包括4道次，采用六角-方-椭圆-方孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.4-1.8，轧件每道次的宽展系数为0.4-0.9。轧制结束后回炉保温20min；
S5：中轧，中轧包括4道次，采用椭圆-方孔型系统，最后一道次采用圆形孔型，保证精轧前轧件的规整，轧制过程中每道次的延伸系数为1.2-1.6，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.8。轧制结束后回炉保温15min；
S6：精轧，精轧包括2道次，采用椭圆-圆孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.1-1.4，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.7；
S7：冷却，冷却方式采用空冷，得到直径为7.48mm棒材。
实施方式3
S1：冶炼浇铸，取纯硅和工业纯铁按一定比例混合，利用真空感应炉在1500℃精炼5min，真空浇注成铸锭，其化学成分及质量百分比为：Si:6.52％，C:0.058％，S:0.0010％，Ti:0.004％，Mn:0.018％,，P:0.054％，B:0.029％，其余为铁；
S2：锻造，采用机械自由锻造方式，利用空气锤在1050℃范围内锻造，终锻温度为870℃，过程中镦粗拔长10次，回炉2次，保温20min。最后将铸锭锻成24mm×24mm方坯；
S3：加热，检查方坯表面质量，酸洗去除较厚的氧化皮后，将方坯放入加热炉中加热，加热温度900℃，保温时间为30min；
S4：粗轧，粗轧包括4道次，采用六角-方-椭圆-方孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.4-1.8，轧件每道次的宽展系数为0.4-0.9。轧制结束后回炉保温20min；
S5：中轧，中轧包括4道次，采用椭圆-方孔型系统，最后一道次采用圆形孔型，保证精轧前轧件的规整，轧制过程中每道次的延伸系数为1.2-1.6，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.8。轧制结束后回炉保温15min；
S6：精轧，精轧包括2道次，采用椭圆-圆孔型系统，轧制过程中每道次的延伸系数为1.1-1.4，轧件每道次的宽展系数为0.3-0.7；
S7：冷却，冷却方式采用空冷，得到直径为7.49mm棒材。
以上所述仅为本发明的技术构思及特点，对于本技术领域，在不脱离本发明技术原理及工艺的前提下，还可做出进一步改进或修饰，这些改进和修饰都应涵盖在本发明的保护范围内。