冷軋無取向硅鋼薄帶的滲硅研究.pdf

1、高硅鋼是具有高磁導(dǎo)率、低鐵損及低磁致伸縮等優(yōu)異性能的軟磁材料，廣泛應(yīng)用在電力和電子等工業(yè)領(lǐng)域，但室溫脆性使其難以進(jìn)行常規(guī)軋制。目前，已有多種高硅鋼制備方法，但只有日本的化學(xué)氣相沉積(CVD)法用于小規(guī)模生產(chǎn)，其主要問題是:高溫和高鹵化物含量對設(shè)備和板材表面產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕、且后續(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(fù)雜、硅鋼基板鐵量損失較大及FeCl2氣體污染環(huán)境等。
　　本文采用異步軋制在無取向硅鋼表面獲得納米結(jié)構(gòu)，其

2、表層高體積分?jǐn)?shù)的晶界、位錯及空位等缺陷為硅原子擴(kuò)散提供理想通道，表面納米晶的高活性也加快擴(kuò)散反應(yīng)，大幅度地降低滲硅溫度及滲劑中鹵化物的含量。解決了CVD法存在的問題。在前期工作基礎(chǔ)上，本文選取0.5％和2.5％無取向硅鋼進(jìn)行不同壓下量的異步軋制，獲得不同厚度的板材;采用粉末包埋法進(jìn)行固體滲硅，在板材表面獲得高硅滲硅層;選取典型滲硅樣品進(jìn)行擴(kuò)散退火，使表層富集的硅向心部擴(kuò)散。用OM、SEM、EDS和XRD等分別觀測橫截面組織、硅成分沿深度

3、的分布和滲硅層的物相組成，系統(tǒng)地研究了軋制壓下量、滲硅工藝參數(shù)（溫度和時間）和擴(kuò)散退火工藝參數(shù)對硅擴(kuò)散行為的影響。主要結(jié)論如下:
　　1)使用固體滲硅技術(shù)，在550～T4℃、20～30min和硅+0.5wt.％鹵化物+填充劑的條件下，可在冷軋硅鋼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0.5％和2.5％冷軋無取向硅鋼的滲硅溫度和滲劑中鹵化物的含量。
　　2)提高滲硅溫度和保溫時間有助于增加滲硅層厚度

4、，軋制壓下量對滲硅過程影響不大。
　　3)適當(dāng)提高滲硅溫度、保溫時間和原始樣品硅含量均有助于滲硅層致密度和表面光潔度的改善。
　　4)擴(kuò)散退火使?jié)B硅樣品表面含量較高的硅元素向心部擴(kuò)散、滲硅層與基體之間的界面消失、滲硅層內(nèi)部孔洞減少而變得更加致密。
　　5)滲硅樣品在擴(kuò)散退火過程中，硅含量沿深度方向的梯度變化減小，并隨著退火溫度的提高、保溫時間的延長而趨于通體均勻分布。
　　6)經(jīng)過固體滲硅后和擴(kuò)散退火后，0.5％