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高硅FeSi合金层对普通取向硅钢磁性能的影响

张莉 , 吴隽 , 朱军 , 郝清亮 , 秦卓 , 从善海 , 詹东方 , 冯大军

表面技术

目的：提高硅钢的磁性能。方法采用多弧离子镀技术,在普通取向硅钢薄板两面沉积高硅FeSi合金层制得高硅梯度硅钢,并进行热处理,观察其显微组织,测量磁性能。结果退火态高硅梯度硅钢表面的高硅FeSi合金层与基底结合紧密,均匀致密。高硅梯度硅钢中硅含量呈梯度分布,最表层硅质量分数为11.0%,随着深度增加,硅含量逐渐降低,在距表面20μm处硅质量分数仍能达到6.5%。沉积态高硅梯度硅钢的电阻率ρ、低频铁损P10/50、高频铁损P10/1k及磁感应强度B8分别为68.6μΩ·cm,0.82 W/kg,83.3 W/kg和1.73 T,退火后分别为63.1μΩ·cm,0.44 W/kg,54.38 W/kg和1.89 T。结论由于表层高硅FeSi合金层的存在,梯度高硅钢的低频磁学性能良好,但高频损耗需进一步改善。

关键词: 高硅梯度硅钢 , 多弧离子镀 , 高硅FeSi合金层 , 磁性能

无取向硅钢晶粒长大过程中应力对织构和晶界变化的影响

周顺兵 , 冯大军

材料工程

采用EBSD技术研究了有、无拉应力作用下无取向硅钢在晶粒长大过程中织构转变及晶界变化的规律.结果表明:在晶粒生长期间,无应力作用下的硅钢中,{111}<112>,{111}<110>织构组分强化,而{100}<001〉织构组分弱化；与无拉应力作用下的情况相比,施加5MPa的拉应力时,{111}<112>,{111}<110>织构组分强化的速率下降,{100}<001>织构组分变化不明显.对于在晶粒生长期间持续变化的{111}<112>,{111}<110>和{100}<001>织构组分而言,虽然有、无拉应力作用下硅钢的{111}<112>和{111}<110>织构组分的高取向差角度晶界频率均下降,而{100}<001>织构组分的高取向差角度晶界频率则上升,但当有拉应力作用后,{111}<112>和{111}<110>织构组分的高取向差角度晶界频率下降的速率变小,{100}<001>织构组分的高取向差角度晶界频率上升的速率稍有变小.通过对无取向硅钢在晶粒长大过程中织构转变及晶界变化规律的研究,分析了合金原子在晶界的偏聚行为.

关键词: 无取向硅钢 , 应力 , 晶粒长大 , 织构 , 晶界

高效电机用无取向电工钢35W300的研制

杜光梁 , 冯大军 , 石文敏 , 杨光

钢铁研究

为了解决传统无取向电工钢在降低铁损的同时磁感下降的问题,在普通冷轧高牌号无取向硅钢W10的基础上,通过提高钢质纯净度并适当降低Si和Al的总量,添加少量辅助元素X,用正交法优化常化和成品退火工艺,进行中试试验和大生产试制,研制出0.35 mm高效电机用无取向电工钢35W300.分析了产品的磁性、组织、表面织构和析出相,发现添加辅助元素X、提高常化温度和成品退火温度可改善产品磁性能.35W300钢的磁性典型值铁损P1.5/50为2.41 W/kg,磁感B5000为1.73 T,该产品实现了低铁损和高磁感,可满足高效电机的要求.

关键词: 无取向电工钢 , 高效电机 , 低铁损 , 高磁感

铝和铬在无取向电工钢晶粒长大过程中对晶界的作用

周顺兵 , 张彦文 , 冯大军

钢铁研究学报

研究了铝和铬元素在无取向电工钢晶粒长大过程中对织构及晶界变化的影响规律.试验结果表明:电工钢在晶粒长大过程中的主要织构组分均为{111}＜112＞.在晶粒生长期间,不加铝的1号试样中,{111}＜112＞、{111}＜110＞织构组分强化,而{100}＜001＞织构组分弱化;与1号试样相比,在加入0.2%的铝(质量分数,下同)的2号试样中,{111}＜112＞、{111}＜110＞织构组分强化(增加)的速率下降,{100}＜001＞织构组分变化不明显,甚至稍有增加.在含铝的试样中再加入0.35%的铬之后(3号试样),{111}＜112＞、{111}＜110＞和{100}＜001＞织构组分的变化规律与1号试样相似,但当电工钢中加入0.72%的铬之后(4号试样),上述3种织构组分的变化规律与2号试样相似.对于在晶粒生长期间持续变化的3种织构组分而言,1号试样的{111}＜112＞和{111}＜110＞织构组分的高(低)取向差角度晶界频率下降(上升),而{100}＜001＞织构组分的高(低)取向差角度晶界频率则上升(下降),但在2号试样中,这些织构组分的高(低)取向差角度晶界频率上升(或下降)的速率明显变小,同时在3号试样中,这些织构组分的高(低)取向差角度晶界频率上升(或下降)的速率与1号试样相似,随着铬含量的进一步增加,这些织构组分的高(低)取向差角度晶界频率上升(或下降)的速率与2号试样相似.根据以上试验结果,分析了铝和铬元素对晶界的作用机理.

关键词: 晶粒长大 , 织构 , 面积分数 , 取向差角度 , 频率

谐波对硅钢片磁性能的影响

石文敏 , 刘静 , 冯大军

钢铁

针对电机实际运行过程中存在的谐波环境,对不同谐波条件下无取向硅钢片的磁性能进行了研究.采用ω(Si)为3％的高牌号无取向硅钢,在磁性测量设备上设置不同次数的谐波,对其磁性能进行了测试.试验结果表明,相对于正弦波条件下的磁性能,3次谐波能造成铁损明显上升;随着谐波次数的增加,谐波引起的铁损会降低并逐渐趋向稳定,但单次谐波对磁感无明显影响;复合多次谐波增加铁损最为显著,并且降低低场下的磁感.

关键词: 无取向硅钢 , 谐波 , 磁性能 , 磁感 , 铁损

PMI 泡沫夹层结构整流罩冯卡门锥段成型技术研究

赵锐霞 , 尹亮 , 潘玲英

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.04.014

对PMI泡沫夹层结构整流罩冯卡门锥段成型技术进行了研究,通过对玻璃钢面板及其泡沫夹层结构性能、面板成型、泡沫热成形、泡沫拼接、玻璃钢泡沫夹层结构成型及无损检测等技术研究,确定了玻璃钢外面板、预先固化,然后与泡沫等复合组装,最后铺覆内面板,整体进罐固化的成型工艺.结果表明,玻璃钢面板纵、横向拉伸强度为602、593MPa,模量为26.0、27.2 GPa,满足设计强度≥350MPa、模量≥25GPa的要求；玻璃钢/PMI泡沫夹层结构泡沫密度为(110±10)kg/m3,厚度28mm,纵、横向侧压强度为32.9、30.5MPa、模量为2.31、2.38GPa,满足设计指标侧压强度≥25MPa、模量≥2.0GPa的要求,采用玻璃钢/PMI 泡沫夹层结构分步固化成型工艺研制的首件新型号整流罩冯卡门锥段,满足设计使用要求.

关键词: 泡沫夹层结构 , 冯卡门锥段 , 成型技术

冯春：勤恳为师路，执着科研心

吴钰重

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2015.05.01

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第五次(1991)国家自然科学奖材料与工程科学部分获奖项目介绍

钱浩庆 , 卞文山

材料研究学报

<正> 第五次(1991)国家自然科学奖已于1991年12月揭晓,共有53项优秀成果获奖,其中属材料与工程科学部分的有6项。1 铝电解过程中若干物理化学问题的研究本项研究获三等奖。主要研究者:邱竹贤,姚广春,冯乃祥,张明杰,李庆峰研究单位:东北工学院

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板式换热器内颗粒污垢预测模型与实验

张冠敏 , 李冠球 , 李蔚 , 黄涛 , 任毓程

工程热物理学报

板式换热器作为一种高效、节能、紧凑的换热设备,广泛应用于工业中.颗粒污垢作为工业冷却水污垢的主要成分之一,其形成特性一直受到人们的重视.本文对四台商用板式换热器进行了研究,在测试得到其流动传热特性后,完成了三组颗粒污垢实验,研究了几何参数、流动参数以及污垢颗粒浓度对污垢形成的影响.以冯-卡门类比为基础,结合实验数据,完善了板式换热器内颗粒污垢的污垢工程模型,得到的预测关联式具有较好的精度,与实验测试数据对比,偏差均在±6％左右.

关键词: 板式换热器 , 颗粒污垢 , 污垢工程模型 , 冯-卡门类比

300 kA新型阴极铝电解槽的成功实践

刘军 , 曹雁冰 , 肖华东

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2010.z1.010

2009年7月,东方希望包头稀土铝业引用东北大学冯乃祥教授的新型阴极结构电解槽技术,在300 kA的电解槽系列上进行工业化试验.目前电解槽的槽电压为3.71 V,电解槽的电流效率按97%整流效率计算为91%,平均直流电耗为12 160kW·h/t-Al,本文介绍了300 kA新型阴极结构电解槽的焙烧启动和后期管理的过程与经验.

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