取向硅鋼片因具有優(yōu)良的磁性能(主要為鐵損和磁感應強度)而被廣泛用作變壓器的鐵芯材料。隨著市場對取向硅鋼片需求量的不斷增大,回收取向硅鋼片越來越受到重視。回收取向硅鋼片由于經過了長期運行的時效,電磁性能有一定程度的降低,同時這些回收的取向硅鋼片由于各種原因會出現(xiàn)不同程度的形變,后者會進一步惡化電磁性能。
一般情況下,形變產生的拉應力使取向硅鋼片的鐵損降低而壓應力使鐵損升高,但由于不同形變所產生的應力狀態(tài)的差異,取向硅鋼片的形變與鐵損之間呈現(xiàn)復雜的關系。盡管科學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、激光和機械刻蝕形變等形變對取向硅鋼片磁性能的影響,而針對彎曲形變對取向硅鋼片磁性能的影響卻少有報道。
彎曲形變是回收的取向硅鋼片中常見的一種形變,如何恢復形變后取向硅鋼的磁性能對回收取向硅鋼片的再利用至關重要。去應力退火是恢復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磁性能的影響尚不清晰。因此,本文采用設計彎曲形變程度的方法,在不同溫度下對形變取向硅鋼片進行去應力退火,研究了彎曲形變與去應力退火對取向硅鋼片磁性能的影響。
實驗材料為美國AK鋼鐵公司生產的H-0牌號的取向硅鋼片,其厚度為0.23mm,密度為7.65g/cm3,軋向楊氏模量為113800MPa。選取材料中無激光刻蝕部分剪切成30mm×100mm的樣品,按下面步驟進行實驗:(1)為消除剪切影響,樣品在800℃真空(0.8Pa)去應力退火2h,然后進行磁性能測量和電阻測量。(2)將樣品分別彎曲成夾角為30°、60°、90°、120°后展平,測量展平后樣品的磁性能和電阻。(3)將樣品在0.8Pa真空條件下進行不同溫度(950、900、800、700、600、500和300℃)保溫2h熱處理后,測量磁性能和電阻。樣品熱處理采用到溫入爐加熱方式。
取向硅鋼片經過彎曲形變后,鐵損和磁感應強度隨彎曲應力的增加而顯著惡化;影響鐵損的因素包括各種殘余應力、點缺陷和晶格畸變,而磁感應強度則主要受宏觀殘余應力的影響。當退火溫度高于500℃時,彎曲形變取向硅鋼片試樣的磁性能開始明顯恢復;850℃×2h的熱處理能基本消除彎曲形變對鐵損的影響;700℃×2h的熱處理能基本消除彎曲形變對磁感應強度的影響。