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1、高牌号冷轧无取向硅钢片磁畴 、 晶粒 尺寸对铁损的影晌 李高起 东北工学院 , 邹宇超 沈阳 , 摘要本文用粉纹法观察磁畴与腐蚀坑相结合的方法 , 研究了冷轧无取向硅钢片晶粒不同晶面 , 在 轧面上呈现的磁畴及该畴结构对应的蚀坑坑形 。 进一步计算出各种畴所占百分比及其对磁性的影响 。 用真 至热处理作了不同温度的热处理后对每种工艺统计出不同尺寸晶粒占的百分比 , 并与原始态作比较 , 阐述 了各种状态下晶粒尺寸对铁损的影响获得了接近临界平均晶粒尺寸的最佳值及其热处理工艺 主题词磁畴热处理 腐蚀坑铁摄 前言 国内外对冷 轧硅钢片 畴结构研 究很 多 , 但大都集中于取向硅钢片 。 而对无取向硅
2、钢片磁畴 结 构 的研究并非很多 。 用粉纹 法观察磁 畴与蚀坑金相 法相结合分析硅钢片的磁性 , 实用 、 简 单 、 经济 。 因为用该 法不但 能在金 相显微镜下清晰的观察畴结构类型 , 同时又能确定各类畴 在 轧面上相应位向 。 这对分析硅钢片的磁性是很 有利的 。 本文就是用该法对高牌号冷轧无取 向的硅钢片 畴结 构和磁性的矢系 , 不同温度真空热处理后 , 晶粒尺习 一 与损耗 叼 矢 系作了 分析 , 这对提高值降低硅钢片 的 铁损 , 为材 料的实际生产工艺提出改进 意见 具有重要意 义 。 艺 买验 刀 沽 试样 制备与 沂戈察磁畴 用线切割机把厚的 硅钢片 切成比叭 汀寸
3、刻车。 经沪 、 。 。 、 非水磨砂纸打磨后 , 在肠 。和脱水铬酸。按 重量混合成 的 电解抛光 依中 , 试朴 为正极 , 又 的铜片为负极 , 不同的试样 , 在安墙下经 不夙 盯问抛尤 。 热 后 洗净吹干 , 在合适 借效显微镜下观察晶粒大小 、 照象 。 用 于计算临界晶粒尺寸 。 之后滴上磁 性粒子胶 液 , 待干后观察畴纹 。 普查磁畴结 构类型 , 进行数理统计 , 选出代表性视场照象 分别记录其 坐标位置 。 把畴纹清洗干净后 , 制 备蚀坑试样 , 所用溶议剂及溶蚀 时间如表 。 依次溶蚀在 、 蚀剂中 , 显 示清晰拙 坑后 , 用酒睛冲洗 , 脱质 棉 捺干净 ,
4、冷风吹于 。 ”年月日收到初稿年月日收到修改稿 嘴功能材料, , 。 表 蚀剂液 七 一 一一 止一 里一一 启蚀荆成分及溶该时间 分溶 蚀时间 , , , 肠 、 再分别找到拍照各类畴 时坐标位 置 , 对应 蚀坑照象 。 根据畴貌与对应晶粒轧面蚀坑关系分析 其 磁性能 。 热处理工艺 为获得最佳晶粒尺寸下的磁畴结构 , 对原始态试样 , 以的速度分别升温到 、 和保温 , 炉冷到 出炉的真空热处理 , 真空度为 一, 分别为工艺 , 工艺 , 工艺 。 样品制同前 , 分别 观察晶粒大小与畴结 构 , 照象 用 于对比 分析 。 实验结果与分析 磁畴 结构与磁性分析 表为原始态两个试样 ,
5、 “的视场进行 了各类畴统计分布结果 。 由表明显的 看出 一 的 。 畴 、 树枝状 畴和剑状 畴的比例 , 比 一 分别多肠 、 帕和肠 , 复 杂畴结 构迷阵畴 、 亚及匕首畴结构 都难磁化比例 , 比 一 分别 少肠 , 肠 和帕 , 所以 一 铁损 , 。 。、。比 一 低 。 畴易磁化 , 因为 畴壁沿磁场 方 向磁 化过程畴壁移动不增加 各向异性能 ”所以在很低的磁场下 , 即达到饱和态 。 树枝状畴 和 畴的变异一剑状畴也较易磁化 , 这 种畴 一 比 一 多肠 。 表 。了 个视场下各类喃总个教 、 百分比及铁摄值 编号 “ 畴 数量个 占百分比肠 数量个 占百分比肠 树枝
6、状畴 剑状畴 迷阵 畴 迷阵 畴 铁损 匕首畴 , 。 一 ” “ “ “ ”“ 召 互轧面上畴纹与其对应蚀坑的关系 在立方晶系的 一 合金中 , 有三种基本晶面 , 即通 、 及这些 晶面过渡的 晶面面、 工 面 , 面。面 , 面,面 , 在合 适的蚀 剂中分别对应不同的蚀坑坑形 。 立方晶系极射赤面投影三角形及标准图 “ 对照时 , 当 轧面为方形蚀 坑时 , 说明叶面平行 轧面矩形蚀坑为面平行轧面 , 正三角形蚀 坑为 面平行轧面 。 图中 、 晶粒的 。 畴 、 剑状畴对应图中相应晶粒 、, 在 功能材料 一。 卸塑盈塑边护热 一 同 同样在图中晶粒 、 的剑状畴其 对应蚀坑为图中晶
7、粒卜 为厄呼戈 消许育点更侈 勺虫亢 , 侥咱茵圣韵 立 二、之 盆众犷一二 泪 口 方仁于面平 行轧豆面 。 形成织 构 。 图中 , 晶粒 及 图中晶粒 为树 伎伏畴分别对应 着图 、 中的 , 的正 图轧面上 的磁畴与其对应的蚀坑 各类畴纹各类畴纹对应的蚀坑 树枝状畴树枝状畴对应的蚀坑 封闭匕首畴封闭匕首畴对应的蚀坑 方形蚀 坑 , 说明这些晶粒的叶 面 平行 轧面 。 ,晶粒位 向形成 织 构 , 但晶粒 的方向与轧向并不平行 , 统计分布无 序 。 晶粒在轧面上对应 晶粒, 蚀坑为正三角 形 , 说明晶粒的面 平行轧面 。 按文献 “ 形成 劲织构 , 无易磁化方向 。 为迷 阵畴
8、。、 晶粒其对应晶粒 , 轧面蚀坑为腰大于底的等腰三角形或为梯形 , 说明 面向面转变 , 轧面接近平行面 , 形成 五织构 , 其轧 面上为迷阵畴 , 很难磁化 。 在图 、 中晶粒对应晶粒 的蚀坑也 是矩形或稍许有点变形 , 且可见 内棱即面平行 轧面 , 但与 轧向有一定 角度 , 较难磁化 。, 晶粒在轧面蚀坑为 表各状态下映结构统计比较 一 一 状态 。畴、 树枝状畴 、 剑状畴 迷阵畴 、 匕首 畴 。、 树枝状 、 剑 状畴 原始态 工艺 肠 呱 工艺 肠 呱 肠 工艺 去夕 旦 竺 , 一边 赞理入 , 二, 曳 , 迷阵畴 、 匕首 畴 肠 肠 肠 肠 嘴 功能材料互。 ,
9、及 , 腰小于底的等腰三角形 , 迷阵畴 , 很难磁化 。 迷阵畴 、 说明面向面转变 , 近于平行面 , 畴纹为 畴 , 很难磁化 。 迷阵畴 、 占很大比例 , 由表 得知的原始态畴 、 树校状畴 、 如表所示 。 剑状畴比退火状态比例多 , 难磁化的迷 阵畴 , 匕首畴比退火态少 。 从 畴结构 观点分析 一 磁性最好 。 从 表中铁损 。,。, , 一 比 一 都低也可证实这一点 。 但易磁化畴比例 还很少 高面织构百分比 。 , 有关工艺应进一步改进提 黔晶粒尺寸对材料磁性的影响 硅钢片的晶粒尺寸及其均匀性 , 晶界平直程度对铁损影响显著 。 图 , 示出了的 无取向硅钢片 铁损与
10、平均晶粒尺寸之间的关系 。 由图看出 , 铁损 。, 其 临界平均晶粒直 径为 “ , 因为 。、 磁滞损耗 五与晶粒直径 成反比 , 涡流损 耗与成正比 , 因此有一 临界值 。, 由于晶粒尺寸 随硅含量 增加而增大 。 “ 等也证明 。随跳 含量的增加 而增加 , 肠时 。二 卜 , 肠时 。二 林 , 肠时 ,。二 林 的 冶量为 帕其 盯“的临界晶粒尺寸 为 扫 、 工 四坦 恨 估侧重合种认忐 晶权八毛 带均晶返 粒尺寸与其临界尺寸己差值可知原始状态 晶粒 飞 尺寸 卜 的晶粒比例 , 一 比 一 少 心 肠 , 由图得知 伟 ,“ 一 在该范围内比 霎 一 小 , 在 卜 为临界平
11、均晶粒 尺寸 范 围 , 在 该范围晶粒数目越多越好 , 可 便 。, 获最 低值 。 在该范 围 一 比 一 晶拉多“外 , 图 、 件 区间铁损上升比较缓慢 , 虽然在这 个 、 、 、 尹产 一、一沪产 沙 一 品拉尺寸 产 肠钢平均晶粒直径与磁性能的关系 皿 区域内 了一 晶拉数比 。了一 多帕左右 , 但由图得知两者铁损增加幅度之 差值可略掉 另外 。 了一 晶粒平均尺寸比卜工更接近其 临界值 二气王郎 , 一 晶粒大小均匀 , 晶界 包比毋 一 平直 , 妇 国 所 示 , 缘合分析 , 原始伏态 方 。 了 一 比万 一 磁性能好 。 图原始态晶粒度 一 一 工艺 热处理后 ,
12、一 她 的比例 , 比原始态减少肠 。 特别是小于 卜 的小 晶粒比原始态减少近帕 , 相对晶界 及晶界缺陷 、 应力显著降低 , 所以损耗明显降低 。 在临 界值 区域、 件 比例 , 比原始态增加肠 , 铁损应急剧减少 , 应得最低值 。 在” 。林 间 , 晶粒比原始态减少 , 损 耗应 低于原始态 。 林 晶粒比例 , 比原始态增加 , 功能材料 一 , 但由图可知损耗增加很少 。 林 一与临界 值 一 叩接近 , 所以工艺处 理的 一 晶粒尺寸分布 比原始态合适 。 同理可以分析工 艺热处理后 的 。一 式样 , 晶 粒平均尺 寸 年 与二叩更 接近 , 其 分布比原始态 更为合 理
13、 。 结论 畴 、 树枝状 畴和剑状 畴 , 对冷 轧无取向硅润片磁性影响很大 。 。 了一 易磁化 畴只占肠 , 一 占肠 , 应进一步研 究提高 易磁化畴的比例 。 的速度 升温 到 , 保温 , 炉冷到 出 炉的真空 , 热处理 , 是 一 可获得晶粒平均尺寸 林 与二二 叩 只差 林 的良好工艺 。 速度升温到 , 保温 , 炉冷到 。出炉的真空热处理 , 为 户了 二 试样可获 二 协 与铁损 最低值的二 。 林 接近的 良好工艺 。 参考文献 五 , , 笙玉洲理化检验 罗阳等钢铁 , 峨 , 亡 刃 , 一 力一, , 入心 人 一 简讯功能材料及其应用手册 已出版发行 功能材料
14、及其应 用手册 年月北京第一版 , 现已由机械工业出版社出版 , 正在 发行 。 手册为 开 , 精 装本 。 全书千字 , 定价元 。 凡已预订而未收到书者 , 请及时与重庆信箱 仪表电子材料信息中心黄泽铣联 一系。 原预交元预订 金者 , 应补款 元 。 银行汇款重庆北磅工 商银行川仪分理处仪表电子材料信息中心帐号 嘴 功翻材料几。 , 全 , 七亩 一 , 一 百加 ” , , 了卜 , , 、 且 , 皿 卫 五 , , , , 双 主 且 , 且 刀 , 且 , 一一 , 一 , 一 , 扭 , , , , 。 卫 二 一 刀 主 卫 一一 卜云 一 一 , 一 , 一 , 一 , , , “ 一一一 , 皿 一 一 一 , 百 , , , 一一 一 。 一一一 一 五皿 一 且 一一一 一 呱 一一一一 了 五 五 卫 , 功能材料 口日 、
