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随着新能源汽车的发展,驱动电机在高频应用和能源利用效率标准提高对无取向电工钢磁性能和力学性能的要求越来越高。4.5%Si钢具有优异的磁性能及力学性能,符合未来驱动电机定转子铁芯的材料。然而其关键开发难点是在高硅含量的成分体系下,如何大幅度提高强度的同时保证优良的磁性能。考虑到稀土具有净化与夹杂物改性作用,本文通过在4.5%Si钢中添加适量的稀土Y以改善磁性能,通过优化成品退火工艺的方式保证无取向硅钢的强度,制备高强高磁感低铁损4.5%Si钢成品板,并系统研究了稀土Y对4.5%Si钢性能及再结晶织构的影响,得到以下主要结论:(1)850℃下退火2 min,含0.012%Y的4.5%Si钢磁性能和力学性能较好,磁感应强度B50为1.662 T,铁损P10/400为15.72 W/kg,屈服强度为537.9 MPa。采用该工艺制备的4.5%Si钢在同等屈服强度下相较于现有商业产品铁损P10/400低了近10 W/kg。稀土Y改善了200℃下4.5%Si钢的冲击韧性,当稀土Y含量为0.016%时,冲击韧性最优。(2)适量稀土Y减少了成品板中微细夹杂物数量,增大了夹杂物平均尺寸。稀土Y可将纳米级方形夹杂物改质为球状稀土复合夹杂物,抑制其单独析出。适量稀土Y降低了晶界迁移激活能,增加了成品晶粒尺寸。磁晶各向异性参数及铁损分离模型计算结果表明,稀土Y通过增大成品晶粒尺寸及优化织构的方式减少磁滞损耗来降低总铁损。(3)稀土Y的添加削弱了成品板中{111}<112>织构,增强了{001}<130>和{114}<481>织构。稀土Y在晶界的偏聚减少了{111}再结晶晶粒在晶界形核。相较于Al2O3夹杂物,相同尺寸的Y2O2S在同等应变下会在基体中产生更大的畸变,累积更大的取向差,使得储能较低的形变晶粒在早期更快的形核,为易在{223}<110>和{001}形变基体内形核的{001}<130>和{114}<481>提供更多的形核位置,防止在再结晶早期被{111}<112>取向晶粒吞噬。在早期快速形核后{001}<130>和{114}<481>晶粒在{001}<110>-{223}<110>形变基体具有更快的晶界迁移率。再结晶初期,凭借数量和尺寸优势,{111}与{114}<481>取向晶粒共同占据主导,随着晶粒长大,{111}晶粒的团簇现象会造成取向钉扎,晶粒长大受到抑制,而具有低表面能的{001}<130>晶粒更容易长大,成为成品板主要织构。