温轧温度对Fe-6.5%Si钢有序相及磁性能的影响

Fe-6.5%Si钢在室温下的加工成型性极差,使得它的生产及应用受到极大的限制。本文研究了温轧过程不同温度工艺条件下,Fe-6.5%Si温轧板的微观组织、织构及有序相的变化。结果表明:随着温轧温度的降低,位错密度升高,反相畴被大量位错所分割,这使得显微硬度值显著升高。同时,温度的升高使得易磁化的λ纤维织构强度减弱,难磁化的γ纤维织构得到增强,从而导致在最终退火板中磁感应强度(B8,B50)与铁损值(P15/50,P10/400)显著降低。     

6.5wt%Si高硅钢冷轧薄板制备工艺、结构和性能

Fe-6.5wt.%Si合金是一种具有高磁导率,低矫顽力和低铁损等优异软磁性能的合金。但是,其室温脆性和低的热加工性能严重影响了在工业领域的应用。本实验室利用热轧、温轧、冷轧和适当的热处理相结合的方法成功轧制了厚0.05mm的Fe-6.5wt.%Si合金薄板。所获得的冷轧薄板板型良好,表面平整厚度均匀,光洁度好,在室温下具有拉伸塑性,拉伸强度为1048MPa、延伸率为1.4%。在高温退火后获得无取向高硅钢薄板。退火后,薄板的硬度下降、弹性模量升高。本文主要研究了Fe-6.5wt.%Si合金脆性本质、加工工艺、显微组织变化及其与磁性能的关系。     

铁基非晶复合材料的磁学性能研究

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和负压铜模吸铸法,制备了Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(wt.%)非晶复合材料,由XRD表征试样的物相组成,采用VSM结合M-H曲线和B-H曲线分析Cr元素含量变化对非晶复合材料磁学性能的影响.结果表明:Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(x=1、2、4、6、8、10、12、13、14)试样由α-Fe相、γ-Fe相和非晶相三部分组成.Cr元素含量的增加使得合金混合焓减小而混合熵增加,Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C试样中非晶相和α-Fe相的协同作用,使得试样的软磁性能最优,其矫顽力和饱和磁感应强度分别达到为16.12 A/m、5.1 T.     

晶界和晶粒取向对定向凝固Fe—6.5%Si合金弯曲性能的影响

制备了沿（100）生长的定向凝固Fe-6.5%Si合金,以研究昌界和晶粒取向对定向凝固Fe6.5%Si弯曲性能的影响,结果表明,晶界并非定向凝固Fe-6.5Si最薄弱的部分,裂纹可以直接或转向后穿过晶界,但不能持续地沿晶界扩展,所有试样都是以解理方式断裂的,解理面是100,晶粒取向对定向凝固Fe-6.5%Si合金的弯曲性能具有决定性的影响。（100）是其中较弱的取向之一,长度方向平行于（100）的弯曲试样无室温塑性,而垂直于（100）的麻样具有一定的室温塑性。     

球刻痕法对高磁感取向硅钢磁性的影响

试验研究了球刻痕法对高磁感取向硅钢的铁损、矫顽力、相对磁导率、巴克豪森噪声等磁学性能的影响.研究结果表明:经过球刻痕处理后,高磁感取向硅钢的铁损明显降低,矫顽力下降,8mm球刻痕过后铁损值与矫顽力分别下降162%和147%,且铁损和矫顽力均随刻痕间距降低而减少.刻痕后的高磁感取向硅钢磁导率在高磁感应强度下明显上升,刻痕后巴克豪森噪声值明显降低,经过对比分析确定8mm为球刻痕的最佳刻痕间距.从磁畴观察、细化磁畴的原理等方面解释了细化磁畴对高磁感取向硅钢性能的影响原因.     

电机铁心用无取向硅钢的退火与发蓝工艺研究

以某变频压缩机电机铁心用无取向硅钢为研究对象,分别采用纯N_2气氛去应力退火和DX气氛去应力退火+发蓝工艺对材料进行热处理,退火工艺均为780℃均热2 h。采用SEM、EDAX、XRD等手段表征了热处理后硅钢片表面涂层及氧化层的形貌和组成,用GDS分析了试样表层沿厚度方向的C浓度分布,并测试了其磁性能。结果表明,纯N_2气氛退火后硅钢片涂层局部产生裂纹,无明显内氧化层;DX气氛退火+发蓝处理后试样涂层出现大面积裂纹,存在明显且连续的内氧化层,且表层下0.5μm深度范围有轻微渗碳。随着磁极化强度J_m的增大,两种热处理工艺对硅钢片铁损的改善幅度均逐渐降低,当J_m≥1.3 T时,DX气氛退火+发蓝工艺对硅钢铁损改善幅度急剧降低,且J_m超过1.6 T时,试样铁损甚至出现恶化。     

冷轧无取向硅钢片的磁性

研究了冷轧无取向硅钢片晶粒尺寸及其均匀性对铁损的影响,统计出不同温度氢气热处理和真空热处理后各种晶粒尺寸所占百分比。实验证明:晶粒平均尺寸接近临界值时,铁损最低。用腐蚀坑法和Bitter粉纹图法结合起来,研究了冷轧无取向硅钢片晶粒不同晶面在轧面上呈现的磁畴形貌及该畴对应的蚀坑,计算出了易磁化畴和复杂畴所占的百分比,阐述了它们对磁性的重要影响。     

Fe-6.5% Si合金热轧板焊接接头的组织和力学性能

针对Fe-6.5% Si合金热轧板焊接接头易萌生裂纹的问题,研究了不同氩弧焊工艺对焊接接头显微组织和力学性能的影响规律.研究表明:不使用填充焊丝的TIG焊不适合Fe-6.5% Si合金热轧板焊接,因在焊缝内出现大量显微裂纹;使用工业纯铁焊丝的MIG焊实现了Fe-6.5% Si合金热轧板的良好连接,焊缝表面连续、鱼鳞纹均匀,焊缝内无显微裂纹.稀释硅浓度是改善焊缝区组织和力性的有效方法.优化工艺下的焊接接头在500℃拉伸延伸率5.5%,抗拉强度280 MPa,满足Fe-6.5%Si合金板带制造过程中的温轧工艺要求.     

热轧退火态Fe-6.5%Si合金的力学行为及形变机制

为揭示热轧退火态Fe-6.5%Si（质量分数）合金的形变机制，研究了该合金不同温度下的力学性能，并利用透射电子显微镜分析了其有序结构和拉伸样品中的位错组态。结果表明，在中温拉伸过程中，热轧退火态Fe-6.5%Si合金因位错塞积和位错缠结而导致加工硬化，该合金B2有序结构温度下，出现了超点阵位错，在800℃拉伸时，则呈现了140%的高延伸率。     

Fe-6.5％Si钢中温变形过程本构方程

利用Gleeble 3500开展了Fe-6.5%Si(质量分数)钢在变形温度300,400,500,600℃及应变速率为0.05,0.5,5s^-1条件下的单道次压缩实验.在初始均匀塑性变形阶段,加工硬化作用使流动应力迅速增加,随着变形继续动态软化机制启动,流动应力增加量减弱.随着温度升高和应变速率降低,应变硬化指数减小.提出了通过变形温度、应变速率描述应变硬化指数的方法构建Fe-6.5%Si钢中温变形过程本构方程.构建的本构方程对不同变形条件的应力预测结果和实测值吻合良好,平均相对误差约为5.35%,预测精度较高.