【摘 要】
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硅钢作为一种软磁性材料,广泛应用于变压器、电机等设备上。工业上通过轧制生产的硅钢的Si含量小于4%,而综合磁性能优异（铁损低、磁感高和磁致伸缩极低）的6.5%硅钢（称为高硅钢）则因延伸率接近于零而难以用轧制的方法进行批量生产。目前,只有CVD法在日本有小规模应用,但也存在沉积温度高,SiCl4气体对设备和板材腐蚀严重和FeCl2污染环境等问题。固体渗硅技术能够在渗硅温度和腐蚀性卤化物含量均较低的条
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硅钢作为一种软磁性材料,广泛应用于变压器、电机等设备上。工业上通过轧制生产的硅钢的Si含量小于4%,而综合磁性能优异（铁损低、磁感高和磁致伸缩极低）的6.5%硅钢（称为高硅钢）则因延伸率接近于零而难以用轧制的方法进行批量生产。目前,只有CVD法在日本有小规模应用,但也存在沉积温度高,SiCl4气体对设备和板材腐蚀严重和FeCl2污染环境等问题。固体渗硅技术能够在渗硅温度和腐蚀性卤化物含量均较低的条件下,在表面纳米化板材上制备出致密的渗硅层,有实用价值。然而,受异步轧制技术成熟度的制约,这种建立在异步轧制表面纳米化基础上的固体渗硅技术难以应用。在前期探索的基础上,本文开展了 3%无取向硅钢冷轧板材的渗硅研究,包括对板材进行低温固体渗硅,研究工艺因素和结构因素的影响;对渗硅板材进行真空扩散退火和气氛保护扩散退火,研究工艺参数对显微组织和硅成分分布的影响;对渗硅样品进行同步和异步轧制,确定其对渗硅层中孔洞和平整度的影响。主要结果如下:（1）经过750℃、20min的固体渗硅,可以在3%无取向硅钢冷轧板材表面形成渗硅层,其物相为FeSi和Fe3Si;随着温度和时间的增加,渗硅层厚度增大,FeSi相增多;活化的硅粉、0.5%的卤化物催化剂和氩气保护有助于增加渗硅层的致密度。（2）渗硅板材在扩散退火过程中,硅首先在渗硅层/基体界面处发生扩散;在900℃以上的温度,表面的硅发生扩散,Fe3Si相逐渐变为α-Fe;增加渗硅层厚度会延缓成分和物相演变的进程;氩气保护有助于减少板材中的孔洞。（3）室温下Fe3Si相出现裂纹时的压下量约为4%,异步轧制可使裂纹出现时的压下量略有提高;轧制未能明显地减少渗硅层内的孔洞,但可以提高板材的平整度。
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