Nb含量对取向硅钢第二相粒子和性能的影响

汪 勇，黄罗翼，李光强,2，朱诚意,2

(1. 武汉科技大学耐火材料与冶金省部共建国家重点实验室，湖北 武汉,430081；2. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北 武汉,430081)

取向硅钢作为一种重要的软磁材料，具有高磁感、低铁损等特性，被广泛用于制造变压器铁芯[1-2]。取向硅钢生产的关键核心在于如何通过二次再结晶获得锋锐的Goss织构{110}<001>，其中细小、弥散分布的第二相粒子(抑制剂)在取向硅钢制备中发挥着重要作用。这些抑制剂不仅可以抑制初次再结晶晶粒的正常长大，还能在高温退火过程中促进Goss晶粒异常长大，进而获得完善的二次再结晶组织[3-4]。然而，取向硅钢的生产工艺十分复杂，不但制造工序长(主要生产流程包括精炼、连铸、铸坯再加热、热轧、常化、冷轧和退火等)，而且对钢的成分、组织和织构的控制十分严格，各工艺段均会对取向硅钢的组织和织构产生影响，最终影响成品板的磁性能[5-6]。目前，工业生产取向硅钢所使用的抑制剂主要为AlN和MnS[7]。为获得细小、弥散分布的抑制剂，生产中通常将铸坯加热至1350 ℃甚至更高，并且保温足够长时间，以确保大颗粒粒子能充分固溶，随后在热轧或常化阶段重新析出。由此引发了许多问题，如成材率低、产品表面缺陷增多、能耗大、生产成本高等[8-9]。因此，开发新型抑制剂或优化现有抑制剂体系，探索新的低温生产工艺，成为当今取向硅钢生产需要解决的重要课题之一。

研究显示，Nb作为强C、N化物形成元素，适量Nb能与钢铁中C、N元素形成细小Nb(C,N)第二相粒子，其固溶温度相对较低，有望实现较低的板坯再加热温度，从而提高取向硅钢板成品率及降低生产成本[10]。……