电工钢主要用作电机、变压器等电力转化设备的导磁铁芯,是国民经济建设中应用最为广泛的金属功能材料,是衡量一个国家特殊钢制备水平的标志之一。“中国制造2025”、新一轮农网升级改造及中长期铁路网规划等国家重大战略计划对电工钢产品提出了更高要求。薄带连铸工艺亚快速凝固和近终成形特点在电工钢组织、织构和抑制剂控制方面具有独特优势,本文围绕薄带连铸制备高品质电工钢的关键工艺和机理,系统研究了薄带连铸电工钢化学成分-工艺-组织-性能之间的关系。论文主要结论如下:（1）针对取向硅钢抑制剂控制难度大且种类受限问题,利用薄带连铸亚快速凝固在析出物调控方面的优势,设计以MnS和AlN为基础抑制剂,分别添加Nb和Bi作为辅助抑制剂的取向硅钢成分,显著增强了抑制力并提高了磁性能。结果表明,在凝固-冷却阶段,常规抑制剂铸带中抑制剂元素多处于固溶状态,少量MnS在晶界析出,AlN析出被抑制。含Nb铸带中部分NbN在晶内细小析出。含Bi铸带中MnS和AlN在晶内弥散析出。在冷轧-退火阶段,新型抑制剂取向硅钢中析出物分布密度提高且平均尺寸减小,在初次再结晶退火板中了形成了细小弥散的抑制剂。含Nb钢中高密度的细小NbN析出可明显细化组织并提高γ织构强度。含Bi钢中大量的MnS和AlN析出物促进冷轧剪切变形和再结晶Goss织构的形成。最终含Bi和含Nb取向硅钢二次再结晶组织完善,磁感值B8分别达到1.91和1.88 T,而常规抑制剂取向硅钢B8为1.84 T。（2）研究了热处理和轧制工艺对薄带连铸取向硅钢组织和磁性能的影响。薄带连铸抑制剂元素过饱和固溶的特性可拓宽后续析出调控的工艺窗口,结合罩式退火和连续退火的工艺特点,提出了取消常化工序、中间退火过程采用低温罩式退火的高磁感取向硅钢热处理工艺。研究表明,缓慢加热（60℃/h）至低温（850～950℃）的模拟罩式退火工艺,抑制剂尺寸细小且析出充分,有效阻碍组织粗化,降低了析出调控对常化工序的依赖性,磁感值B8达到1.93 T。快速加热（20℃/s）的连续退火工艺最优温度为950～1050℃,磁感值B8为1.87 T。针对铸态组织冷轧变形易导致初次再结晶组织不均匀的问题,采用温轧替代冷轧,利用动态应变时效效应实现了薄带连铸取向硅钢组织优化和磁性能提升。结果表明薄带连铸取向硅钢在200～400℃温轧变形过程中发生明显的动态应变时效,可破碎粗大铸态组织并提高基体变形储能,不同取向晶粒内均形成了高密度剪切带,有利于Goss和γ织构的形成。初次再结晶组织细小均匀,二次再结晶组织完善,其中300℃温轧工艺磁感值B8达到1.88 T,较冷轧工艺提高0.1 T。（3）针对薄规格取向硅钢中表面效应导致的抑制剂易过早失效的问题,设计MnS、（Nb,V）N和AlN析出物“接力”提供全程稳定抑制力,实现了抑制剂诱发极薄取向硅钢二次再结晶,成功制备了 0.08～0.15 mm厚度规格的高磁感极薄取向硅钢。对比实验中,取向硅钢成品板（B8=1.88 T）经冷轧和初次再结晶退火后形成了较强的Goss和α*织构。高温退火过程中,正常长大的{210}<001>和{411}<148>取向晶粒会阻碍发达Goss织构的形成,0.08 mm高温退火板磁感B8为1.88 T。区别于常规利用织构遗传方法,基于复合抑制剂设计的薄带连铸流程可实现抑制剂诱发极薄取向硅钢二次再结晶。高温退火过程中,MnS、（Nb,V）N和AlN在950～1050℃温度区间“接力”提供全程稳定抑制力,这种协同作用的复合抑制剂设计,可有效避免表面效应导致的抑制剂过早失效而稳定基体组织,最终确保极薄取向硅钢中准确Goss晶粒发生完善二次再结晶。0.08 mm极薄取向硅钢磁感B8高达1.97 T,较常规工艺提高0.09 T。（4）研究了薄带连铸取向硅钢Goss织构的起源和演变过程,明确了冷轧过程剪切变形行为对再结晶形核的影响,并阐明了高能晶界和抑制剂对Goss晶粒选择性长大的作用机理,为二次再结晶调控提供指导。结果表明,薄带连铸硅钢冷轧过程中发生剧烈剪切变形,剪切带区域晶体倾向于以弹性模量最小的<0.01>方向平行于轧向。再结晶初期,这种η取向的剪切带使其优先形成Goss和Cube等取向晶核。其中,在{111}<112>变形基体内部的剪切带上形成的Goss晶核取向度高,可作为取向硅钢二次再结晶的有效“种子”,而非传统认为的Goss织构只能起源于热轧板次表层。二次再结晶过程中,Goss晶粒具有较高比例的高能晶界,这一特性使其能够较早脱钉并快速迁移长大。高能晶界机制起作用的前提是抑制剂提供持续抑制力,从而确保异常长大的Goss晶粒能够完全吞并细小基体组织。抑制剂过早失效,其他取向晶粒长大明显,无法形成统一的Goss织构。（5）发现了铸带中{100}取向晶粒受控异常长大的特殊现象,利用其遗传性实现了高磁感强{100}织构无取向硅钢制备,并阐明了薄带连铸无取向硅钢中Cube晶粒的形核机制。结果表明,薄带连铸Fe-1.5%Si铸带在铁素体区上限温度进行等温氢气退火过程中,中间层粗大{100}柱状晶通过亚晶聚合和吞并表层细小晶粒而快速获得尺寸优势,并在表面能效应影响下发生了 {100}取向晶粒的异常长大。冷轧过程中,基体取向沿λ和α*取向线向{115}<120>和α织构（{118}<110>～{113}<110>）转动。冷轧板中剪切带等变形剧烈区域会保留部分Cube取向且没有形成明显的γ织构。Cube晶粒形核位置主要有三种:①{411}<148>变形基体晶界和剪切带;②{114}<110>变形基体晶界;③{112}<110>～{111}<110>变形基体内部γ取向剪切带。最终退火板中形成了发达的Cube织构,轧向和横向磁感B50分别达到1.87和1.86 T,对应铁损值P1.5/50分别为4.1和4.2 W/kg。与现有同级别高磁感无取向硅钢产品相比,磁感提高0.11 T。