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取向硅钢是一种主要用于制作变压器铁芯的软磁材料,因其生产工艺复杂,制造技术严苛,被称为钢铁产品中的"工艺品"。优良玻璃膜底层的生成作为取向硅钢生产的重要环节,对铁损的降低和延长成品的使用寿命有着重要的作用,若底层质量不好导致出现露晶现象则会恶化成品最终的磁性能。玻璃膜底层是在脱碳退火过程中形成的氧化膜的基础上经高温退火与MgO反应得到的,所以要得到优良的玻璃膜,对氧化层质量的控制就显得尤为重要。本文利用扫描电子显微镜(SEM)和辉光离子放电(GDS)技术对工业上一好一坏两种不同氧化层质量的涂覆MgO的脱碳渗氮板进行研究,通过SEM的背散射(BSE)模式观察氧化层的结构和厚度,采用GDS检测氧化层中Sb、N等元素沿厚度方向的分布,分析影响低温渗氮取向硅钢氧化层质量的可能因素,为工业生产提供一定的参考依据。结果显示,两种质量的氧化层结构差异不大,SiO2呈球状和板条状分布,靠近基体处板条状SiO2居多。质量好的氧化层厚度均值为1.6μm,标准差为0.4,质量差的氧化层厚度均值为5.1μm,标准差为2.2,氧化层厚度波动前者明显小于后者。分析原因可能是质量差的氧化层较厚,且厚度波动大,导致氧化层与MgO涂层在高温退火过程中反应生成的玻璃膜底层脱落,出现露晶现象,这会使表层抑制剂粒子过早粗化,阻碍Goss晶粒的异常长大,最终导致差的磁性能。氧化层中元素分布的差异也是影响氧化层质量的因素之一。质量差的氧化层中Sb元素含量高于质量好的氧化层,Sb在氧化层中的偏聚也是导致露晶的原因之一。同样,N元素的含量也是氧化层质量差的高于质量好的,这就会导致在高温退火过程中N2在MgO和氧化层间形成气泡,降低了玻璃膜底层的附着力,导致露晶的出现。综上所述,厚度均匀的氧化层有利于提高其质量,进而得到性能优异的成品。并且,氧化层中Sb和N元素的含量不易过多,否则会影响玻璃膜底层的质量,从而影响成品磁性能。