【摘 要】
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无取向硅钢作为新能源汽车驱动电机的关键铁芯材料,不仅需要具有低铁损、高磁感的优良磁性能,而且要求具有高的强度,以抵抗电机转子高速运转时的离心力。然而,传统强化方式往往会恶化无取向硅钢磁性能。因此迫切需要开发新一代强度和磁性能良好匹配的无取向硅钢,以满足新能源汽车驱动电机高速高效发展需求。本文在实验室自制了不同Mn含量的高强无取向硅钢,系统研究了Mn含量和退火温度对无取向硅钢组织及性能的影响规律,揭
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（52074200）； 湖北省重点研发计划项目（2020BAA027）；
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无取向硅钢作为新能源汽车驱动电机的关键铁芯材料,不仅需要具有低铁损、高磁感的优良磁性能,而且要求具有高的强度,以抵抗电机转子高速运转时的离心力。然而,传统强化方式往往会恶化无取向硅钢磁性能。因此迫切需要开发新一代强度和磁性能良好匹配的无取向硅钢,以满足新能源汽车驱动电机高速高效发展需求。本文在实验室自制了不同Mn含量的高强无取向硅钢,系统研究了Mn含量和退火温度对无取向硅钢组织及性能的影响规律,揭示了组织、织构、析出相与磁性能、强度之间的内在关联机制,明确了最佳Mn含量及退火工艺,得到了强度高且磁性能优异的无取向硅钢。主要研究结果如下:（1）通过成分设计、工艺优化,制备出强度高且磁性能优异的无取向硅钢。明确了最佳Mn含量为1.0wt%,退火温度为800℃,此时P1.5/50为3.72 W/Kg,P1.0/400为21.65 W/Kg,B50为1.624 T,屈服强度520 MPa,抗拉强度606 MPa。（2）随着Mn含量升高,退火板中有利织构{100}降低,不利织构{111}变化较小,织构因子下降,磁感明显降低;Mn能抑制热轧板的回复与再结晶,同时增大退火板晶粒尺寸,导致涡流损耗降低,从而使得铁损减小。此外Mn含量升高其固溶强化增量较小同时会降低细晶强化贡献导致强度先升高后下降。故Mn添加量为1.0wt%时,强度和磁性能最优。（3）随着退火温度升高,晶粒尺寸增大,α织构逐渐向α*织构转变,γ织构强度略微增强,且700℃之后出现Goss织构,织构参数*增大。随着退火温度升高,在晶粒尺寸和*的影响下,铁损呈明显下降趋势,磁感先逐渐增大至725℃后基本保持不变,而屈服强度和抗拉强度显著下降。（4）结合微观组织研究,明确了组织、织构与磁性能和强度间的定量化关系,即B50=2.19-0.013A*-0.27/D-0.03Sieq、P1.5/50=40.15+5.24/D-1.17A*、P1.0/400=189.76+16.71/D-5.4A*、YS=391+17.265D-1/2,解释了无取向硅钢磁性能和强度协同调控机理,从而为高强无取向硅钢开发提供了理论指导。
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