本文采用定向凝固、枝晶侵蚀技术与Factsage热力学计算软件、电子探针分析显微分析仪、LEO-1450型扫描电子显微镜及HKL-EBSD等分析手段系统研究了1.315%~4.568%Si-0.141%~0.506%Al无取向硅钢凝固过程中柱状晶向等轴晶转变(CET)过程{100}晶粒的形成机理,分析了不同Si、Al含量、不同凝固速率下无取向硅钢柱状晶向等轴晶转变(CET)过程前后枝晶的几何、取向和典型溶质富集特征,探讨了柱状晶向等轴晶转变(CET)过程的传热、传质行为对{100}等轴晶形成的影响机制,得到的主要成果如下:当凝固速率为10μm/s、35μm/s、80μm/s时,1.315%~4.568%Si-0.141%~0.506%Al无取向硅钢固-液界面分别为胞状晶、胞晶和胞状树枝晶共存状态、树枝晶;当钢中Si含量从1.320%增加到4.568%或Al含量从0.141%增加到0.506%时,无取向硅钢一次胞/枝晶间距、二次枝晶间距总体呈现逐渐减小的趋势;在相同Si、Al含量下,当凝固速率由10μm/s增加到80μm/s时,无取向硅钢一次胞/枝晶间距和二次枝晶间距均逐渐减小。不同Si、Al含量和凝固速率下,无取向硅钢固-液界面上Si原子偏析最明显。随着凝固速率和Si、Al含量增加,无取向硅钢固-液界面上Si元素偏析程度先增强后减弱,Al原子不易在固-液界面富集,属于难偏析元素;在无取向硅钢凝固过程中,其固-液界面胞/枝晶上Si、Al含量分布不均匀,二次枝晶上Si、Al含量明显高于其他位置。随着钢中Si含量和凝固速率的增加,单质Si相在无取向硅钢固液界面一次枝晶上呈点状不均匀分布,且更易于在一次、二次枝晶上析出;随着凝固速率和钢中Al含量增加,无取向硅钢固液界面附近析出的AlNMnS与AlN数量越多、尺寸越小。当钢中Si含量小于1.3%,Al含量小于0.51%,无取向硅钢从液态冷却到室温主要发生铁素体→铁素体+奥氏体→铁素体或者铁素体→铁素体+奥氏体→奥氏体→铁素体+奥氏体→铁素体转变,其中铁素体+奥氏体、奥氏体、铁素体+奥氏体和奥氏体的温度区间随钢中Si、Al含量增加而变小。当钢中Si含量大于2.28%时,无论钢中Al含量多少,无取向硅钢从液态冷却到室温均只发生铁素体转变。当凝固速率从10μm/s增加到80μm/s,无取向硅钢固液界面更易形成长条状<100>晶向的柱状晶;当钢中Si含量从1.320%增加到2.234%,再增加到4.568%,无取向硅钢固液界面由多个细长<100>晶向晶粒转变成单个粗大的<100>晶向晶粒,再转变为多个不同晶向的晶粒;随着钢中Al含量从0.141%增加到0.506%,无取向硅钢固液界面晶粒逐渐向<100>晶向形核和长大;不同Si、Al含量下无取向硅钢固液界面的织构类型主要为{110}<100>和{100}<100>织构,随着钢中Si含量从1.320%增加到4.568%和Al含量从0.141%增加到0.506%时,其固液界面高斯织构强度逐渐减弱,{100}<100>织构逐渐增强。