硅钢是电力、电子和军事工业不可或缺的软磁材料,而6.5wt%硅钢更是被称为“钢铁工艺品”。但一旦硅钢硅含量达到6.5wt%时,其韧性、延展性极低,通过常规的轧制方法无法生产,利用CVD技术制备6.5wt%硅钢是当今唯一实现了工业化生产的工艺技术。本文以CVD技术为基础,在研究上述生产方法的过程中,研究了硅的渗透速率和必要扩散时间的规律,分析了硅铁合金的扩散及其影响因素,得到了抑制由Kirkendall效应引起孔洞生成的办法,为这种材料的工业化生产打下基础。本文对高温渗硅和扩散处理进行了研究,确定了渗硅速率一般受四个要素影响：随渗硅温度、反应气体或者反应气体流量、带钢厚度的增大而增大,但达到一定值后,渗硅速率都会趋于饱和,不再增长,且渗硅速率最大值与带钢厚度成反比；确定了必要扩散处理时间与带钢厚度的平方呈线性关系。为了更好地了解硅铁合金的扩散规律,本文分析了硅铁合金扩散的影响因素以及硅铁相的扩散机制,制备了硅铁合金扩散偶并进行高温扩散实验,利用EDS检测技术测得了硅铁合金中硅含量分布随时间的变化规律,并利用Matano法求得1000～1200℃下,硅含量在4～14wt%的硅铁合金的互扩散系数,求得了相应的互扩散激活能和频率因子。本文还分析了Kirkendall孔洞生成是由于硅、铁元素相互渗透时扩散速率相差较大,导致空位聚集而形成孔洞。确定了孔洞一般在硅含量为12wt%的位置处形成,且不会随扩散处理而移动。对不同渗硅温度、反应气体浓度下的高硅钢断面进行SEM观察,得到以下结论：降低渗硅处理的温度无法解决孔洞生成的问题,而控制反应气体浓度能显著地减小孔洞尺寸以及减少孔洞数量；扩散处理可以消除尺寸较小的孔洞。本文还计算了孔洞生成以及不生成时的渗硅通量Jreac和扩散通量Jdiff,获得了能够抑制孔洞生成的判定式,即满足Jreac≤3Jdiff孔洞不会生成或可以通过扩散处理消除。