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降低取向硅钢铁损的措施

2013-06-25 09:41
龙凰
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  降低铁损一直是取向硅钢生产中追求的目标。取向硅钢的铁损主要包括磁滞损失和涡流损失。降低取向硅钢的铁损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滞损耗,织构锐化的作用主要是降低90°表面封闭磁畴;(2)提高Si含量或减少钢片厚度以降低涡流损耗。(3)细化磁畴。使磁畴细化的有效方法主要是发展具有优化张力功能的新型涂层,改进激光刻痕和改进晶粒结构,目前采取的主要方法是激光刻蚀、化学腐蚀及表面抛光。

  一.激光刻痕。研究表明,与未经过刻蚀的电工钢片相比,经过激光刻蚀后的动态磁滞回线,在采用低的激光密度时,除了显著降低动态损耗之外,静态损耗也减少了近5%。激光处理会引起内应力,表面缺陷和表面涂层张应力的局部改变,导致产生新的180°布洛赫畴壁。在低频下,新的180°布洛赫畴壁移动性更好,可移动的 180°布洛赫畴壁增多,使磁滞损耗降低。

  二.新型涂层。降低取向硅钢铁损的另一种方法是发展新型涂层技术。研究表明,氧化镁涂层对取向硅钢磁性和表面性能有着重要的影响,因此对取向硅钢用氧化镁及其中添加剂的研究至今仍是取向硅钢研制开发的一个重要课题。另外,日本采取了化学气相沉积法被覆薄膜,不形成镁橄榄石薄膜而形成陶瓷绝缘薄膜,利用激光处理和改变绝缘薄膜涂层液的无机酸种类等手段来降低铁损。结果表明,通过改善绝缘薄膜涂层液的组成,提高粘度稳定性和薄膜张力,可获得磁感高、铁损低的取向硅钢板。

  三.通过三次再结晶获得高性能薄带。通过减薄板厚可实现铁损的大幅度降低。取向硅钢极薄带使铁芯体积减小,并具有高饱和磁感和高磁导率。但是,当钢带厚度减薄时,采用常规的二次再结晶法生产,会使抑制剂在高温退火过程中的分解和扩散加剧,导致抑制能力下降,所以0.1 mm厚度以下成品的二次再结晶组织很不完善,磁性和稳定性都极差。一般取向硅钢极薄带的生产以成品工业取向硅钢为原料,冷轧后采用初次再结晶退火方法,成品磁性能低且不稳定。近年来,日本采用二次再结晶成品工业取向硅钢为原料,利用表面能差为驱动力发生三次再结晶,在真空炉内生产极薄取向硅钢带,表现出很好的软磁性能。

  我国东北大学采用异步轧制方法将成品工业取向硅钢板冷轧到0.1mm,然后在氢气热处理炉中进行高温退火。结果表明,在合适的退火条件下可以发生三次再结晶,在极薄带中获得了取向集中的高斯织构和优异的磁性能。研究表明,异步轧制有助于改善硅钢极薄带冷轧织构,加强有利织构{111} <112>,抑制不利织构组分,有利于薄带三次再结晶的发生。
 

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