Abstract
低碳電磁鋼片是一項重要的磁性材料。本論文乃研究殘留鋁、添加鋁、鈦和鈮等合金元素對全製程低碳電磁鋼片之電磁性質、顯微結構與優選方位的影響，並探討它們之間的關係與各種作用機構。研究結果發現：當全製程低碳電磁鋼片的殘留鋁含量在0.001wt%到0.011wt%之間，鋼片的鐵損值隨著殘留鋁含量增加而增加，導磁率隨著殘留鋁含量增加而下降。當殘留鋁含量少於0.007wt%時，殘留鋁形成化合型介在物，介在物顆粒尺寸隨著殘留鋁含量增加而變細小。當殘留鋁含量大於0.07wt%並經過封盒退火時，除了化合物型介在物，溶解於基地的鋁與氮將結合成氮化鋁析出。根據Zener所提出的機構，這些化合物型介在物和氮化鋁析出物在退火過程中阻止晶界移動，使全製程低碳電磁鋼片的結晶粒隨著殘留鋁估量增加而變細。對全製程低碳電磁鋼片中鋁含量在0.022wt%到0.32wt% 間；研究結果發現：連續退火溫度高於750 ℃時，鐵損值隨著退火溫度升高而較不明顯地下降；電阻係數則隨著鋁估量增加而增加。在熱軋板中氮化鋁析出物之顆粒隨著鋁含量增加而粗化，使連續退火後之結晶粒也隨著鋁估量增加而變大。當低碳電磁鋼片的熱軋完軋溫度接近Ar1 變態溫度時，所有鋼片的熱軋優選方位為｛100｝＜011＞。由於受到析出物周圍變形區域的影響，冷軋後之｛111｝＜112＞優選方位的強度隨著鋁含量增加而增強。對於再結晶優選方位平行於鋼片表面的｛111｝結晶面數量將受到析出物協助成核和結晶粒選擇性方位成長的機構，使｛111｝結晶面X-光繞射相對強度比其他結晶面為強；同時，0.084wt%鋁含量的低碳電磁鋼片的｛111｝結晶面X-光繞射相對強度發現為最低。當全製程低碳電磁鋼片添加0.1wt%鈦或0.1wt%鈮時，無論添加鈦或鈮的低碳電磁鋼片，其鐵損值皆比不添加者高，導磁率則較低。添加鈦或鈮於低碳電磁鋼片造成TiC或NbC碳化物在熱軋板中析出。在連續退火過程中，TiC或NbC 阻止結晶粒成長並促使平行鋼片表面的｛111｝結晶粒數目增加，因而使低碳電磁鋼片的電磁性質劣化。