RAL 6.5%Si取向高硅钢研究处于国际领跑位置

        6.5%Si取向高硅钢较之普通取向硅钢具有更高的最大磁导率，更高的电阻率，更低的高频铁损值，能够显著降低电器元件的重量和体积，提高电器效率。由于其磁致伸缩几乎为零，能够显著降低高频变压器和扼流线圈等设备的噪音，是极为理想的软磁材料，具有极高的应用价值。

        高硅钢成为近年来磁性材料研究的热点，研究的方向多集中在无取向高硅钢有序相形成规律和解释其室温脆性的原因以及改善措施这一方向上。新日铁的H. Honma等人在上个世纪90年代初宣布首次通过二次再结晶制备了6.5%Si取向高硅钢薄带，但是受限于制备方式对抑制剂的控制能力，二次晶粒发展极不均匀，而且取向度不高，值只有1.45~1.61T。这是因为随着Si含量提高，晶粒正常长大趋势强烈，很难通过常规轧制流程获得理想初次再结晶组织和织构。此外，在6.5%Si条件下板带几乎材料没有室温延伸率。因此，提高6.5%Si-Fe低温塑性、设计合理的抑制剂方案、稳定初次再结晶基体和促进准确Goss晶粒发展完善，成为制备取向高硅钢首先要解决的难题。近10年来，一些学者试图通过CVD等办法制备取向硅钢，但是由于材料加工性变差，去除沉积层困难，取向度降低导致磁感降低等，极大限制了这种制备方式的发展。二十多年以来，鲜有学者通过“轧制成型-二次再结晶”这一方式挑战取向高硅钢这一“制高点”。

        RAL薄带连铸制备硅钢研究团队的师生知难而上，勇攀高峰，立志拿下高硅取向电工钢这个“制高点”，为电工钢的发展做贡献，在电工钢的发展史上留下中国人的印记。在国家自然科学基金重点项目、十二五支撑计划和863高技术项目资助下，薄带连铸小组与硅钢研究小组通力合作，薄带连铸小组制备出成分精确控制、组织优良的高硅钢薄带；硅钢小组成员通过前期对铸轧6.5%Si无取向高硅钢和低碳Hi-B取向硅钢制备过程的研究，系统认识了铸轧流程中高硅钢显微组织、织构、有序相演变行为，为高硅取向电工钢的研发奠定了坚实基础。两个小组通力合作，在化学成分设计、连铸-轧制-热处理工艺路线方法方面进行了大量创新，采用“薄带连铸+温轧+冷轧（变形率60%）+高温退火”的工艺路线，突破了6.5%高硅取向电工钢成分设计、铸带组织控制、室温加工塑性、复合抑制剂析出行为控制和精确Goss取向二次晶粒发展等主要难点，成功制备出0.23、0.20、0.18mm规格的6.5%Si取向高硅钢薄带，Goss晶粒位向准确而且极为完善，磁性能优异，成品磁感B₈达到1.74T以上(理论饱和磁感值为1.80T，=0.967)，大大超过日本学者报道的1.61T的水平。

        这项研究目前已经处于国际上的领跑位置，工业化生产高硅取向电工钢前景十分明朗。这标志着东北大学电工钢研发工作再一次迈上一个新台阶。

6.5%Si取向高硅钢铸带组织(a)及铸带中的析出物钉扎晶界(b)

6.5%Si取向高硅钢二次再结晶组织