異步軋制無取向硅鋼的滲硅行為研究.pdf

1、高硅鋼具有高磁導率、低鐵損和低磁致伸縮等優(yōu)異的軟磁性能，在電力和電子等工業(yè)領域有廣泛需求，但因硅增加而引起的高脆性使其難以進行常規(guī)軋制。目前，已有多種高硅鋼制備方法，其中只有化學氣相沉積(CVD)法在日本用于小規(guī)模生產，其主要問題是:溫度高和鹵化物含量高引起的設備和板材表面腐蝕嚴重、后續(xù)溫軋工藝（用于降低因鹵化物腐蝕而增加的表面粗糙度）復雜、硅鋼基板鐵量損失大及FeCl2氣體污染環(huán)境等。
　　本文采用異步軋制在3％無取向硅鋼表面制

2、備納米結構，以表面高體積分數(shù)的晶界、位錯和空位等缺陷作為硅原子擴散通道，以表面納米晶的高活性加快化學反應，大幅度地降低無取向硅鋼的滲硅溫度和滲硅源中鹵化物的含量，從而解決CVD法存在的問題。為了優(yōu)化滲硅技術、獲得致密的滲硅層，本文重點開展了以下研究工作:對3％無取向硅鋼進行不同速比的異步軋制，在板材表面獲得尺寸不同的納米晶組織;采用固體粉末滲硅法，設計升溫+保溫+爐冷、升溫+保溫+空冷和保溫+空冷三種工藝，在Si+0～3Wt.％鹵化物中

3、、T1～T4℃的溫度范圍內進行10～30min的滲硅處理;用XRD、SEM、EDS和TEM等技術對表層的物相組成、橫截面的形貌和硅成分分布、表面納米晶組織等進行了測試分析，系統(tǒng)地研究了滲硅工藝參數(shù)（溫度、時間、鹵化物含量）對滲硅行為的影響。主要結論如下：
　　1.經(jīng)過20道次、壓下量為92％的異步軋制后，板材表面形成了取向接近隨機分布的納米晶組織，速比為～1.31和～1.18軋制板材表層的晶粒尺寸分別為10～30nm和30～50n

4、m。
　　2.使用固體滲硅技術，在T1～T4℃、Si+0.5～3Wt.％鹵化物中退火10～30min，可在異步軋制樣品表面獲得厚度為數(shù)十微米以上的滲硅層，證明異步軋制能大幅度地降低3％無取向硅鋼的滲硅溫度和滲劑中鹵化物的含量。
　　3.提高滲硅溫度、保溫時間、鹵化物含量等有助于加快滲硅進程，直至板材達到通體15Wt.％硅。
　　4.滲硅層的物相多由FeSi和Fe3Si組成，其中FeSi相含量隨著溫度的升高而增加，而與保