彎曲形變與去應(yīng)力退火對(duì)取向硅鋼片磁性能的影響

  取向硅鋼片因具有優(yōu)良的磁性能(主要為鐵損和磁感應(yīng)強(qiáng)度)而被廣泛用作變壓器的鐵芯材料。隨著市場(chǎng)對(duì)取向硅鋼片需求量的不斷增大,回收取向硅鋼片越來(lái)越受到重視?;厥杖∠蚬桎撈捎诮?jīng)過(guò)了長(zhǎng)期運(yùn)行的時(shí)效,電磁性能有一定程度的降低,同時(shí)這些回收的取向硅鋼片由于各種原因會(huì)出現(xiàn)不同程度的形變,后者會(huì)進(jìn)一步惡化電磁性能。

  一般情況下,形變產(chǎn)生的拉應(yīng)力使取向硅鋼片的鐵損降低而壓應(yīng)力使鐵損升高,但由于不同形變所產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)的差異,取向硅鋼片的形變與鐵損之間呈現(xiàn)復(fù)雜的關(guān)系。盡管科學(xué)工作者研究了拉伸彈性形變、拉伸塑性形變、軋制塑性形變、剪切塑性形變、激光和機(jī)械刻蝕形變等形變對(duì)取向硅鋼片磁性能的影響,而針對(duì)彎曲形變對(duì)取向硅鋼片磁性能的影響卻少有報(bào)道。

  彎曲形變是回收的取向硅鋼片中常見(jiàn)的一種形變,如何恢復(fù)形變后取向硅鋼的磁性能對(duì)回收取向硅鋼片的再利用至關(guān)重要。去應(yīng)力退火是恢復(fù)形變后取向硅鋼磁性能的常用方法,但在不同程度的形變下退火溫度對(duì)磁性能的影響尚不清晰。因此,本文采用設(shè)計(jì)彎曲形變程度的方法,在不同溫度下對(duì)形變?nèi)∠蚬桎撈M(jìn)行去應(yīng)力退火,研究了彎曲形變與去應(yīng)力退火對(duì)取向硅鋼片磁性能的影響。

  實(shí)驗(yàn)材料為美國(guó)AK鋼鐵公司生產(chǎn)的H-0牌號(hào)的取向硅鋼片,其厚度為0.23mm,密度為7.65g/cm3,軋向楊氏模量為113800MPa。選取材料中無(wú)激光刻蝕部分剪切成30mm×100mm的樣品,按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)為消除剪切影響,樣品在800℃真空(0.8Pa)去應(yīng)力退火2h,然后進(jìn)行磁性能測(cè)量和電阻測(cè)量。(2)將樣品分別彎曲成夾角為30°、60°、90°、120°后展平,測(cè)量展平后樣品的磁性能和電阻。(3)將樣品在0.8Pa真空條件下進(jìn)行不同溫度(950、900、800、700、600、500和300℃)保溫2h熱處理后,測(cè)量磁性能和電阻。樣品熱處理采用到溫入爐加熱方式。

  取向硅鋼片經(jīng)過(guò)彎曲形變后,鐵損和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨彎曲應(yīng)力的增加而顯著惡化;影響鐵損的因素包括各種殘余應(yīng)力、點(diǎn)缺陷和晶格畸變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度則主要受宏觀殘余應(yīng)力的影響。當(dāng)退火溫度高于500℃時(shí),彎曲形變?nèi)∠蚬桎撈嚇拥拇判阅荛_(kāi)始明顯恢復(fù);850℃×2h的熱處理能基本消除彎曲形變對(duì)鐵損的影響;700℃×2h的熱處理能基本消除彎曲形變對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響。