第8期 万勇等：铸坯热装温度对无取向硅钢中AlN和MS析出行为的影响 1011· 4.5 ■总析出相(a) 2☑A1N 22A1N 4.0 落MnS (b) MnS ALO-AIN 画Al,O-AlN 3.5 I Al.O.-MnS m ☐AlO-MnS 月2.5 AIN-MnS 目AlN-MnS S Al,O-AIN-MnS SSS Al.O,-AIN-MnS 2.0 1.5 05 0.0 500 600 850950105011501250 600 850 950 1050 11501250 热装温度/℃ 热装温度/℃ 图4热装温度与各析出相个数(a)和平均尺寸(b)的关系 Fig.4 Hot charging temperature vs.the number (a)and average size (b)of precipitated phases 表2不同热装温度下钢中AN和MS析出体积分数的实验统计结果 Table 2 Experimental results of the volume fraction of AlN and MnS at different hot charging temperatures 热装温度/℃ 13501250 1150 1050 950 850 600 500 AN析出体积分数 0 0 1.85×10-56.83×10-5 1.37×10-4 1.39×10-41.40×10-4 1.40×10-4 MnS析出体积分数 0 5.43×10-6 7.21×10-5 1.18×10-4 1.35×10-4 1.49×10-4 1.58×10-4 1.59×10-4 1×103 = 6yfI nd2 (7)） 式中，Fp为第二相对基体晶界的钉扎力，d为第二 相平均尺寸，∫为第二相体积分数，y为基体晶界 ◆ (])m 。1g{w1im)-u1S}=-3.05-965.95/T· 能，I为亚晶尺寸. 结合图4和表2中不同热装温度下析出相 的实验统计结果，采用式(T)和临界晶粒尺寸公 式14进行计算后得到表3中的结果.可以看出：在 1×10-5 800 900 1000 11001200 950~1150℃，随着热装温度降低，晶界钉扎力增加， 温度/K 而晶粒尺寸逐渐变小，这是因为AlN、MnS析出量 图5MnS在铁素体中的平衡固溶度积公式 逐渐增加的缘故：与此相反，在950℃以下，随着 Fig.5 Balanced solubility product formula of MnS in ferrite 热装温度降低，晶界钉扎力减弱，导致对应的临界 由下式计算晶界钉扎力4（计算公式中只考虑 晶粒尺寸增大，这是由于MnS和AIN-MnS复合相 析出相的尺寸d和体积分数f为自变量)： 的数量和尺寸的增加所致 10 ■9.38 9 8.63 (a) (b) 10 9.32 目7 8.34 8 7.49 ■ 6 4.50 4.13 6 3.19 25263 3.75 50060070080090010001100120013001400 600(1100)600(1200)850(1100)850(1200) 热装温度/℃ 热装温度（加热温度）/℃ 图6热装温度(a)和加热温度(b)与平均晶粒尺寸的关系 Fig.6 Hot charging temperature (a)and heating temperature (b)vs.average grain size第 8 期 万 勇等：铸坯热装温度对无取向硅钢中 AlN 和 MnS 析出行为的影响 1011 ·· 图 4 热装温度与各析出相个数 (a) 和平均尺寸 (b) 的关系 Fig.4 Hot charging temperature vs. the number (a) and average size (b) of precipitated phases 表 2 不同热装温度下钢中 AlN 和 MnS 析出体积分数的实验统计结果 Table 2 Experimental results of the volume fraction of AlN and MnS at different hot charging temperatures 热装温度/℃ 1350 1250 1150 1050 950 850 600 500 AlN 析出体积分数 0 0 1.85×10−5 6.83×10−5 1.37×10−4 1.39×10−4 1.40×10−4 1.40×10−4 MnS 析出体积分数 0 5.43×10−6 7.21×10−5 1.18×10−4 1.35×10−4 1.49×10−4 1.58×10−4 1.59×10−4 图 5 MnS 在铁素体中的平衡固溶度积公式 Fig.5 Balanced solubility product formula of MnS in ferrite 由下式计算晶界钉扎力[14](计算公式中只考虑 析出相的尺寸 d 和体积分数 f 为自变量)： FP = 6γfI πd 2 . (7) 式中，FP 为第二相对基体晶界的钉扎力，d 为第二 相平均尺寸，f 为第二相体积分数，γ 为基体晶界 能，I 为亚晶尺寸. 结合图 4 和表 2 中不同热装温度下析出相 的实验统计结果，采用式 (7) 和临界晶粒尺寸公 式[14] 进行计算后得到表 3 中的结果. 可以看出：在 950∼1150 ℃，随着热装温度降低，晶界钉扎力增加， 而晶粒尺寸逐渐变小，这是因为 AlN、MnS 析出量 逐渐增加的缘故；与此相反，在 950 ℃以下，随着 热装温度降低，晶界钉扎力减弱，导致对应的临界 晶粒尺寸增大，这是由于 MnS 和 AlN-MnS 复合相 的数量和尺寸的增加所致. 图 6 热装温度 (a) 和加热温度 (b) 与平均晶粒尺寸的关系 Fig.6 Hot charging temperature (a) and heating temperature (b) vs. average grain size