超薄取向硅钢因其优异的中频磁性能广泛应用于电力、军工等行业,其磁性能表现出强的组织及织构依赖性。本文以不同厚度规格的无底层取向硅钢成品板为原料(母材),采用一次冷轧、再结晶退火工艺制备超薄取向硅钢,着重研究母材特征、冷轧变形参数、退火工艺参数对超薄取向硅钢显微组织及织构演化行为的影响,重点关注Goss取向晶粒在超薄取向硅钢制备过程中的形变再结晶行为。在此基础上,探索超薄取向硅钢工业制备优化工艺。获得主要结论如下:1)针对不同初始取向晶粒在冷轧及退火过程中取向和显微组织演化规律的差异性,分析了母材中主要存在的三类偏离标准Goss取向不同程度的Goss晶粒冷轧和再结晶行为。Ⅰ型-Goss取向晶粒在冷轧过程形成锋锐的{111}织构和丰富的形变带及剪切带,剪切带和形变带内均存在少量Goss取向区域。退火过程中此类区域中Goss取向晶粒优先形核,其中剪切带形核比重较大,最终获得以Goss织构组分为主的η线(//RD)织构,平均晶粒尺寸相对较小;Ⅱ型-η线型偏Goss取向晶粒冷轧过程形成{111}和{113}织构,剪切带和形变带内均存在少量η线取向组分,而{113}取向区域无剪切带形成。退火过程中剪切带和形变带内的η线取向晶粒优先形核,而大量不均匀分布的非η线取向形核晶粒存在且长大优势明显,最终获得不均匀的退火组织,且η线取向晶粒占比较低;Ⅲ型-{011}型偏Goss取向晶粒的形变再结晶行为与Ⅰ型Goss取向晶粒相似,但冷轧过程形成强度相对弱的{111}织构,而再结晶织构呈现沿η线的漫散分布特征。退火过程中η取向晶粒优先形核同样主要发生在剪切带与形变带内,但是非η取向晶粒形核分布较为均匀且后续长大优势不明显。退火组织中η线取向晶粒占比较高,组织均匀性较好且平均晶粒尺寸相对较大。综合考虑组织织构演变规律,应选择Ⅱ型取向晶粒占比较少、Ⅲ型取向晶粒占比适中的母材制备超薄取向硅钢。2)分析了母材晶粒尺寸和厚度对显微组织及织构演化的影响。不同母材均为粗大晶粒组织,母材晶粒大小对超薄取向硅钢的形变再结晶组织无明显影响。母材厚度不同,超薄取向硅钢冷轧压下率不同,而Goss取向晶粒冷轧组织中剪切带的密度与冷轧压下率相关。厚度较大的母材,冷轧后剪切带分布密集,退火过程中剪切带形核比重高,平均晶粒尺寸较小,再结晶η线晶粒占比较高。制备超薄取向硅钢的母材厚度应保证冷轧累积压下率大于70%。3)分析了冷轧变形参数对显微组织及织构演化的影响。轧制到相同的薄带厚度时,冷轧道次越少,轧制力越大,表面剪切应变越大;轧制道次相同时,增大首道次压下率,可以增大冷轧变形初期表面剪切应变。冷轧变形初期表面剪切应变越大,对冷轧过程显微组织及织构演化的影响程度越强。轧制道次减少或首道次压下率增大可以减弱{0kl}取向晶粒冷轧过程中取向沿η线过渡的程度,且使得冷轧组织中{113}类α~*取向组分减少;减小{011}取向晶粒冷轧{111}织构的漫散程度,且使得冷轧过程过渡取向组分减少。综合考虑组织与织构,对于0.35mm规格母材,四道次轧制首道次压下率35-50%的冷轧工艺较好。4)分析了冷轧过程孪生行为。Goss取向晶粒冷轧过程不同阶段均可以发生孪生行为,孪晶含量随冷轧形变量的增加而增加,孪晶取向主要出现在α线上,多表现为{100}取向。{112}孪生实际开动的孪生变体对应着最大取向因子和切变机械功,即取向因子、切变机械功越大,对应的孪生变体越易发生。母材中准确度越高的Goss取向晶粒,冷轧过程生成的{100}取向孪晶含量越高、与理想{100}取向的偏差角越小。退火过程无{100}取向再结晶形核,形变孪晶被周围晶粒吞噬。5)分析了退火温度和时间对显微组织及织构的影响。退火温度和时间的影响很大程度表现为对非η线取向晶粒长大优势凸显时间的调控。退火温度越低,剪切带内形核比重越大,η取向形核晶粒数量占比越大。退火温度越高,剪切带内形核比重越小,η取向形核晶粒数量占比越小。随着保温时间的延长,{111}取向形变组织逐渐被周围晶粒消耗,再结晶形核阶段很快完成。当η线取向晶粒因取向钉扎长大受阻,非η线取向晶粒长大优势开始显现。平均晶粒大小增加但组织均匀性逐渐恶化,η线晶粒占比相应减小。退火温度越高,η线取向晶粒因取向钉扎长大受阻越早,非η线取向晶粒长大优势凸显越早,组织均匀性差,η线晶粒占比低。综合考虑组织与织构,退火温度不宜高于850℃,退火时间不宜超过20min。6)工业试制。以N2厂家0.35mm规格无底层取向硅钢成品板为原料,采用4道次首道次压下率为35%～50%的冷轧工艺和820℃保温8min退火工艺制备的超薄取向硅钢综合磁性能最佳,最佳综合磁性能优于B_(800)=1.8T,P_(1.5/400)=12W/kg。