无取向硅钢凝固相变及析出相热力学计算与分析

作者：张博文; 李小勇; 余慧; 王旗; 徐海强; 史志鹏; 冯捷

来源：河北冶金, 2023, (12): 20-27.

DOI：10.13630/j.cnki.13-1172.2023.1203

• 无取向硅钢
• 相变
• 热力学计算
• 第二相
• 稀土

无取向硅钢广泛应用于电工材料，具有硅含量高、铁损低、磁导率高，加工性能好等特性。无取向硅钢的磁性能与钢中第二相粒子密切相关。钢中微合金元素Mn、Al含量设计和稀土微合金化是控制钢中第二相的主要方法。结合热力学计算软件Thermo-Calc和FactSage,分析了1.5%Si钢和3.0%Si钢在平衡相变和凝固过程中组织的组成和析出相的演变规律；Mn、Al元素变化对相组织演变和第二相析出的演变影响；Y元素微合金化对第二相析出的演变影响，同时分析了铸态3.0%Si钢组织和稀土Y微合金化前后典型夹杂物变化，并对计算结果进行验证。结果表明：Si元素可以显著缩小中温奥氏体相区并影响MnS和AlN的析出行为；硅钢中Mn元素含量提高促进MnS析出，Al元素含量提高可以促进MnS提前析出并显著促进AlN提前析出；在高温液相中添加稀土Y存在Al2O3→Y2O3→Y2O3+Y2S3的转变，在固态相变阶段存在Al2O3+MnS+AlN→Y2O3+YS+YN的转变；实验中稀土Y的加入，会使硅钢中的主要夹杂物从MnS变为Y2O2S。因此通过向钢中添加微量Y元素可以有效实现钢中夹杂物和析出物的有效无害化控制。

• 单位
  河北科技大学