【摘 要】
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高硅钢是具有高磁导率、低铁损及低磁致伸缩等优异性能的软磁材料,广泛应用在电力和电子等工业领域,但室温脆性使其难以进行常规轧制。目前,已有多种高硅钢制备方法,但只有日
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高硅钢是具有高磁导率、低铁损及低磁致伸缩等优异性能的软磁材料,广泛应用在电力和电子等工业领域,但室温脆性使其难以进行常规轧制。目前,已有多种高硅钢制备方法,但只有日本的化学气相沉积(CVD)法用于小规模生产,其主要问题有:高温和高卤化物含量对设备和板材表面产生严重腐蚀、且后续温轧工艺(用于降低因卤化物腐蚀而增加的表面粗糙度)复杂、硅钢基板铁量损失较大及FeC12气体污染环境等。低温固体渗硅技术能够解决CVD法存在的问题,在前期系统研究的基础上,依靠硅-铁的平衡扩散获得致密渗硅层已具可行性,若将其应用于取向硅钢,有可能因其不存在缺陷引起的回复和再结晶而在增硅的同时将Goss织构保留下来,从而获得取向高硅钢。为此,本章选取具有极强Goss织构的Fe-3wt%Si取向硅钢成品板材,用粉末包埋法进行低温固体渗硅和扩散退火,通过组织、物相和成分分析,确定工艺参数对渗硅层组织和物相的影响,并初步进行了力学性能的测试。主要结论如下:1)适当提高渗硅温度、保温时间和原始样品硅含量均有助于渗硅层致密度和表面光洁度的改善。2)渗硅初期样品表面形成Fe3Si相,随着时间的延长转变为FeSi相。3)退火过程中,硅元素向心部扩散,随着温度的提高和保温时间的延长,硅元素趋于平均分布。4)退火后表面物相由渗硅后的FeSi相转变Fe3Si。5)经过渗硅和扩散退火后,样品因形成了 FeSi和Fe3Si有序相,硬度较取向硅钢成品板材显著提高,且断裂方式由塑性断裂变为脆性断裂。
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