【摘 要】
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高硅钢具有高电阻率、低磁晶各向异性和磁致伸缩系数近乎为零等优良特性,成为高频下兼具低铁损、高磁导率、低噪音三大优势的理想铁芯材料。高硅钢因固溶强化和有序相导致其塑性较差,近年来高硅钢的研究主要集中在解决轧制成形问题,且取得一定突破。二次再结晶织构控制是决定取向高硅钢优良软磁性能的关键。现有取向高硅钢二次再结晶研究均采用慢升温退火工艺,存在退火周期长、能耗大、制备成本高等问题。随着绿色环保、节能减排
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高硅钢具有高电阻率、低磁晶各向异性和磁致伸缩系数近乎为零等优良特性,成为高频下兼具低铁损、高磁导率、低噪音三大优势的理想铁芯材料。高硅钢因固溶强化和有序相导致其塑性较差,近年来高硅钢的研究主要集中在解决轧制成形问题,且取得一定突破。二次再结晶织构控制是决定取向高硅钢优良软磁性能的关键。现有取向高硅钢二次再结晶研究均采用慢升温退火工艺,存在退火周期长、能耗大、制备成本高等问题。随着绿色环保、节能减排等国家发展战略的提出,需要高效率、低成本地制备取向高硅钢,更新原有冗长退火工艺,因此利用高效退火模式制备取向高硅钢具有重大的意义。相比于普通取向硅钢,取向高硅钢存在传统固有抑制剂(MnS、MnSe、AlN等)析出不足、晶界偏析元素(Sn、Sb等)添加量有限等问题,导致高温退火过程中组织-织构-抑制剂的匹配难度增加。本探究采用NbC作为抑制剂并以MnS为参照,利用传统的热轧、温轧和高效退火模式成功制备了具有强η(<001>//RD)织构特征的取向高硅钢薄带,并利用X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)技术研究了高温退火过程中的二次再结晶行为和织构变化规律。主要研究结果如下:(1)开发出取向高硅钢薄带高效退火工艺方法,大幅提高取向高硅钢制备效率。0.22 mm厚度规格薄带磁感应强度B8达到1.64 T。(2)传统抑制剂MnS不适用于高效退火制备取向高硅钢,难以有效钉扎基体晶粒。0.06~0.09 wt.%NbC满足高效退火制备取向高硅钢技术对抑制力强度和衰退规律的需求。(3)退火温度对二次再结晶发展速率、完成度和η二次再结晶织构偏差角有重要影响。925~975℃退火二次再结晶完成度接近100%,二次再结晶速率随退火温度提高而提高,950℃退火样品二次再结晶η织构偏差角最小。(4)高硅钢薄带的二次再结晶速率和织构偏差角与压下率密切关联。73%压下率二次再结晶速率较快,二次再结晶η织构偏差角较小。当轧制压下率增大至81%时,二次再结晶速率和完成度最低,主要归因于厚度减薄导致表层晶粒长大较快和二次再结晶晶粒较早到达表面,形成热蚀沟。
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