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降低取向硅鋼鐵損的措施

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關(guān)鍵詞: 激光,激光加工,激光刻痕

      降低鐵損一直是取向硅鋼生產(chǎn)中追求的目標(biāo)。取向硅鋼的鐵損主要包括磁滯損失和渦流損失。降低取向硅鋼的鐵損主要有以下一些方法:(1)提高晶粒{110}<001>位向的聚集程度以降低磁滯損耗,織構(gòu)銳化的作用主要是降低90°表面封閉磁疇;(2)提高Si含量或減少鋼片厚度以降低渦流損耗。(3)細(xì)化磁疇。使磁疇細(xì)化的有效方法主要是發(fā)展具有優(yōu)化張力功能的新型涂層,改進(jìn)激光刻痕和改進(jìn)晶粒結(jié)構(gòu),目前采取的主要方法是激光刻蝕、化學(xué)腐蝕及表面拋光。

      一.激光刻痕。研究表明,與未經(jīng)過刻蝕的電工鋼片相比,經(jīng)過激光刻蝕后的動(dòng)態(tài)磁滯回線,在采用低的激光密度時(shí),除了顯著降低動(dòng)態(tài)損耗之外,靜態(tài)損耗也減少了近5%。激光處理會(huì)引起內(nèi)應(yīng)力,表面缺陷和表面涂層張應(yīng)力的局部改變,導(dǎo)致產(chǎn)生新的180°布洛赫疇壁。在低頻下,新的180°布洛赫疇壁移動(dòng)性更好,可移動(dòng)的 180°布洛赫疇壁增多,使磁滯損耗降低。

      二.新型涂層。降低取向硅鋼鐵損的另一種方法是發(fā)展新型涂層技術(shù)。研究表明,氧化鎂涂層對(duì)取向硅鋼磁性和表面性能有著重要的影響,因此對(duì)取向硅鋼用氧化鎂及其中添加劑的研究至今仍是取向硅鋼研制開發(fā)的一個(gè)重要課題。另外,日本采取了化學(xué)氣相沉積法被覆薄膜,不形成鎂橄欖石薄膜而形成陶瓷絕緣薄膜,利用激光處理和改變絕緣薄膜涂層液的無機(jī)酸種類等手段來降低鐵損。結(jié)果表明,通過改善絕緣薄膜涂層液的組成,提高粘度穩(wěn)定性和薄膜張力,可獲得磁感高、鐵損低的取向硅鋼板。

      三.通過三次再結(jié)晶獲得高性能薄帶。通過減薄板厚可實(shí)現(xiàn)鐵損的大幅度降低。取向硅鋼極薄帶使鐵芯體積減小,并具有高飽和磁感和高磁導(dǎo)率。但是,當(dāng)鋼帶厚度減薄時(shí),采用常規(guī)的二次再結(jié)晶法生產(chǎn),會(huì)使抑制劑在高溫退火過程中的分解和擴(kuò)散加劇,導(dǎo)致抑制能力下降,所以0.1 mm厚度以下成品的二次再結(jié)晶組織很不完善,磁性和穩(wěn)定性都極差。一般取向硅鋼極薄帶的生產(chǎn)以成品工業(yè)取向硅鋼為原料,冷軋后采用初次再結(jié)晶退火方法,成品磁性能低且不穩(wěn)定。近年來,日本采用二次再結(jié)晶成品工業(yè)取向硅鋼為原料,利用表面能差為驅(qū)動(dòng)力發(fā)生三次再結(jié)晶,在真空爐內(nèi)生產(chǎn)極薄取向硅鋼帶,表現(xiàn)出很好的軟磁性能。

      我國(guó)東北大學(xué)采用異步軋制方法將成品工業(yè)取向硅鋼板冷軋到0.1mm,然后在氫氣熱處理爐中進(jìn)行高溫退火。結(jié)果表明,在合適的退火條件下可以發(fā)生三次再結(jié)晶,在極薄帶中獲得了取向集中的高斯織構(gòu)和優(yōu)異的磁性能。研究表明,異步軋制有助于改善硅鋼極薄帶冷軋織構(gòu),加強(qiáng)有利織構(gòu){111} <112>,抑制不利織構(gòu)組分,有利于薄帶三次再結(jié)晶的發(fā)生。
     

    (審核編輯: 智匯李)

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