CVD法制备6.5％Si硅钢过程中的微观结构对硅扩散的影响研究

• 作者: 徐洲 陈建钧 叶东东 印长东 秦宗慧 张琦刚
• 来源期刊: 表面技术
• 关键词: 6.5 Si硅钢 高温金相 微观结构 扩散系数 三维Voronoi模型 Abaqus有限元
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 表面功能化|Surface Functionalization
• 页码范围: 247-254
• 页数: 8页
• 分类号: TG113.1|O242.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.03.025

摘要

目的 研究渗硅过程中的晶界占比对渗硅质量的影响,从而探究出制备6.5％Si硅钢的合理工艺.方法 通过CVD法,利用真空管式炉制备6.5％Si硅钢.通过高温金相实验探究温度对晶粒尺寸的影响,利用高温与常温下的金相实验、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分别统计平均晶粒尺寸、平均晶界宽度和扩散方向上晶粒内部与晶界上的硅含量,再利用MATLAB和Abaqus软件求解扩散系数和模拟分析微观渗硅.结果 1200℃下反应60 s,再扩散至140 s时,平均晶粒尺寸为140.45μm,平均晶界宽度为76.31 nm,由实验数据计算得到的晶粒内部扩散系数为9.026×10–6 mm2/s,晶界扩散系数为2.924×10–3 mm2/s,晶界占比为0.163％.结论 晶界会影响渗硅扩散的速率与时间,晶界占总体积的比例越高,硅扩散越快,但相同时间内扩散越不均匀,导致硅钢片塑性下降.