Fe-6.5%Si电工钢(Si质量百分数6.5wt.%,简称高硅电工钢)具有磁导率高、电阻率高、饱和磁致伸缩系数几乎为零、铁损低等优异的磁性能,是实现电力设备、电动汽车和高频电器等高效率化、低噪音化和小型轻量化的关键材料。然而,由于高硅电工钢的本征脆性,难以采用传统的铸造-轧制成形方法制备满足使用要求的高硅电工钢冷轧带材。本课题组前期采用组织取向控制、微合金化、形变热处理等多种韧化增塑手段,大幅度提升了高硅电工钢的室温和中低温变形性能,突破了室温塑性加工的技术瓶颈,为开发高硅电工钢带材轧制生产工艺提供了重要的工作基础。本文在课题组前期研究工作的基础上,主要研究了高硅电工钢热处理和变形加工过程中组织、有序结构、残余应力的变化规律及其对塑性变形性能的综合作用机制；提出了轧制温度和道次变形量控制、逐步降温温轧、冷轧前去应力退火等方法,显著提高了柱状晶组织高硅电工钢的冷轧加工性能和冷轧成材率；通过优化冷轧带材再结晶退火制度,有效改善了再结晶退火带材的室温塑性与加工性能。本文的工作建立了高硅电工钢带材轧制加工重要的工艺基础。研究结果表明,柱状晶组织高硅电工钢在压缩变形量为50%的情况下,400℃以上变形后试样中观察不到裂纹,变形性能良好；700℃以下变形试样未发生再结晶,仍保留柱状晶组织；在300～500℃变形时发生了明显的孪生变形,在550℃及以上变形时,主要以滑移变形机制为主。高硅电工钢中温变形时存在形变无序化和有序度恢复现象,400～600℃变形时,变形后试样的有序度低于变形前,而700～800℃变形时,变形后试样的有序度大于变形前,因此,有利于塑性改善或后续成形加工的形变温度区域为400-600℃。合适的逐步降温温轧制度(500℃／总变形量50%→400℃／总变形量60%→300℃／总变形量64%)可使高硅电工钢的室温三点弯曲断裂挠度比恒温温轧提高80%以上,冷轧不出现边裂的最大单道次轧制变形量由恒温温轧的50%提高至62%。其原因在于,采用逐步降温轧制可有效减轻高硅电工钢试样的氧化程度和更有利于降低温轧试样的有序度。高硅电工钢温轧试样经400℃ 1 h退火后,室温拉伸断后伸长率从温轧态的0.73%提高至1.19%：而650℃ 1 h退火后,试样的断后伸长率下降至0.41%,断口形貌由400℃退火时的穿晶解理和韧窝的混合断口转变为穿晶解理和沿晶解理的混合断口。综合考虑退火对试样再结晶、有序度恢复、残余应力和力学性能的影响,柱状晶组织高硅电工钢温轧后合适的退火条件为300～400℃保温1h,该条件退火后冷轧基本不发生边裂的累积轧制变形量可达71.4%以上。高硅电工钢冷轧带材经800～1200℃、1 h再结晶退火随炉缓冷后,室温塑性显著下降,难以进行后续塑性变形与加工：提高再结晶退火的冷却温度和冷却速度可明显提高退火试样的室温塑性和加工性能,如1000℃保温1 h然后炉内冷却至900℃油淬的试样,拉伸断后伸长率由随炉缓冷试样的0.2%提高至5.2%,且二次冷轧时基本不出现边裂。室温塑性提高的原因和有序相尺寸的细化有关,例如,有序相畴尺寸可从600℃以下油淬试样的～5 μm减小至900℃油淬试样的<25 nm。在上述结果的基础上,提出了“定向凝固高硅电工钢板坯→逐步降温温轧→去应力退火→冷轧”制备高硅电工钢冷轧带材的工艺思路,实验室制备了厚0.1 mm以下的冷轧薄带材,带材表面光亮、边裂少、且柔韧可弯曲成卷。