取向硅鋼的軋向磁性能優良，是電力、電子和軍工等領域不可缺少的軟磁材料
脫碳退火是制造取向硅鋼的一道重要工序，主要作用是脫碳和產生適當的初次再結晶組織[1]
取向硅鋼的脫碳退火過程比較復雜，其中的碳與濕保護氣氛中的水分發生脫碳反應并伴隨著表面氧化和初次再結晶
過高的退火溫度和退火氣氛中過高的水氫比使鋼板表面生成致密的氧化層，阻礙內部的碳向鋼板表面擴散而影響脫碳效果[2,3,4]
初次再結晶使冷軋鋼基體內的位錯密度急劇降低，導致碳的擴散系數顯著降低而不利于脫碳[5]
在退火的開始階段，脫碳速率由碳在鋼板表面的化學反應控制[6]，其后的脫碳速率由碳在鋼中的擴散過程控制[7]
通常在取向硅鋼的兩相區進行脫碳退火，碳在鐵素體(α)相中的擴散速度遠比在奧氏體(γ)相中的高[8,9]
隨著脫碳過程的進行鋼中殘余碳的含量逐漸降低，γ相逐漸向α相轉變[10]
取向硅鋼基體中的碳含量低于0.0200%時γ相已完全轉變為α相[11]
生產中通常要求脫碳退火后鋼板中的碳含量低于0.0030%[12,13]，因為過多的碳在使用過程中析出而影響磁疇移動，降低取向硅鋼的磁性能[14,15,16,17,18]
由于難以控制原始碳含量、保護氣氛、加熱溫度、加熱時間和鋼板厚度等成分和工藝參數，脫碳退火后鋼的碳含量可能高于0.0030%
鑒于此，本文通過控制脫碳退火加濕溫度，研究殘余碳對取向硅鋼初次、二次再結晶組織以及磁性能的影響，并討論相關的原理
1 實驗方法
實驗用材料為普通取向硅鋼二次冷軋板(成分列于表1)，其厚度為0.285 mm
沿冷軋硅鋼板軋向截取長300 mm、沿橫向寬30 mm的樣品
使用SK型氫氣光亮管式退火爐進行脫碳退火，退火均熱溫度為830℃，均熱時間為2 min，退火時通入水浴溫度為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃的25%H2+75%N2混合氣，混合氣流量約為2 L/min
每種水浴溫度的實驗樣品數量為2片
圖1給出了脫碳退火示意圖
Table 1
表1
表1取向硅鋼冷軋樣品主要元素的含量
Table 1Main element content for grain oriented silicon steel subjected to cold rolling
Element
C
聲明：
“殘余碳對取向硅鋼初次和二次再結晶的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：付勇軍,雷家柳,廖慶玲,趙棟楠,張玉成
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2025年07月16日 ~ 18日 
